JP5163563B2 - 精密パターンの印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基材やプラスチックフィルム等の可撓性基材上へ、高精細パタ−ンを形成する印刷方法に関するものである。

従来、紙やフィルムを対象に発達した印刷技術はエレクトロニクス分野にも応用され、精密機器の量産化や低価格化に貢献している。とくに近年発達が目覚しいフラットパネルディスプレイには、多くの部材に精密パターニング技術が用いられており、これら精密パターニング技術を利用した部材の大型化や低価格化が益々求められている。

例えばフラットパネルディスプレイの一つであるカラー液晶表示装置等に使用されているカラーフィルタ（ＣＦ）は、透明基板上に微細な赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の三色の着色層によるパターンが規則正しく、例えばドット状あるいはストライプ状に配列されたものである。加えて各着色層間には各着色層を光学的に分離するための隔壁となる格子状、あるいはストライプ状の光遮蔽層、いわゆるブラックマトリクス（ＢＭ）が精密パターニング技術を利用して製造されている。

このようなＣＦの製造初期には、蒸着法や染色法が用いられていたが、それぞれ隣接する画素ごとに薄膜を十数層にも重ねる複雑なプロセスが必要（蒸着法）、色素受像の為の有機層や色耐性に問題がある（染色法）、などの理由で用いられなくなった(特許文献１及び２)。

また、オフセット印刷やスクリーン印刷などの既存の印刷方式を利用して、ＣＦのパターニングを行う試みがされてきた（特許文献３）。

しかし、スクリーン印刷では、スクリーン版の変形が生じやすく、印刷パターンの変形やパターンの重ね合わせ精度に問題があった。

さらに、オフセット印刷においては、ブランケットからのパターンの受理や転移時にパターンの潰れや、にじみ、加圧時にパターン中心部と輪郭部においてのインキ膜厚の差異が生じる問題があった。

そこで、近年では透明基板上に上記ＢＭ、及び３色の着色パターンの各層を各々、顔料分散レジスト塗布、露光、及び現像工程等を繰り返すフォトリソグラフィー法（顔料分散法とも呼ばれる）が製造方法の中心となっている。

フォトリソグラフィー法は、ＢＭを含めた各色のパターニングに要する工程が複雑であり、テレビ製品向けなどの大型化に伴う設備規模の増加が問題となっている。また小型パネルにおいてはフォトリソグラフィー法で得られるＣＦのパターニングの微細化が課題となっている。

フォトリソグラフィー法では、一般にＢＭパターンに対する各着色パターンのアライメント精度（位置合わせ精度）の誤差を考慮し、予めＢＭパターンで形成された画素面積よりも各着色パターンを大きく設計している。

そのためＣＦの断面を見てみると、ＢＭパターン表面に着色パターンの一部が乗り上がり（オーバーラップ）、段差となる為に液晶配向の乱れやムラの原因となっている。

さらに、ディスプレイの高精細化がテレビ製品やモバイル製品で進んでおり、画素の小型化やＢＭ線幅の微細化が求められているため、ＢＭパターンに対する着色パターンのオーバーラップ幅がほとんど設定できなくなる傾向がある。

そこで、ＢＭパターンを画素パターンの隔壁として用い、開口部へオフセット印刷を用いて印刷した後、印刷に用いたブランケット胴でそのまま画素表面を加圧し、開口部全面にインキを延ばす方法も考案されている（特許文献４）。

この方法では、確かにＢＭパターンと画素パターンのオーバーラップを設定せずに、インキを画素全面に広げることが可能であるが、インキの流動性が高い段階で加圧を行うため、混色を防ぐ目的で隔壁の高さを確保すると、インキへの加圧を均一にすることが困難になる不具合や、通常のオフセット印刷を用いる為に高精細化が困難であった。

一方、インクジェット（ＩＪ）を用いたＣＦの製造技術は、製造工程の簡略化や使用インキの低減を目的として開発が進められている。

ＩＪ方式では、積層したインキ吸収性樹脂層を用いる受像層方式や、遮光パターンに撥インキ性を付与した隔壁方式が主に用いられる。

しかし、受像層方式では、着色インキを吸収した場合の膨張の制御や、加工表層へ耐性を付与することが難しい。

また、インクジェット方式ではインキの粘度を上げることが困難な為、隔壁方式では吐出直後において、隔壁の高さの数倍となるインキ量を決壊なく保持しなければならず、パターンににじみや混色が生じやすい(特許文献５)。

さらに、インクジェットヘッドから吐出される液滴の着弾性や、連続吐出の安定性を得るために、一般的に着弾するインキ液滴の大きさは２０μｍ〜４０μｍ程度となり、画素開口部の幅や、機械精度が原因となる着弾位置誤差を含めると、画素パターンが６０μｍ幅以下の高精細パターニングには使用することができない。

そこで、このような微細パターンの形成方法として、新たな印刷法が考案された。

例えば、特許文献６に記載の印刷法は、シリンダーに設置されたブランケット表面にインキ膜を塗布し、ブランケット上でインキが完全に乾燥していない半乾燥状態にしたのち、表面に凹凸を有する除去版を押し当て、パターン以外の余分なインキを版表面から除去したのち、必要なパターンを被印刷基材上に転写する方法である。

一般的に用いられるオフセット印刷やスクリーン印刷では、インキの流動性が高い為、高精細パターニング時にどうしても、にじみやムラが発生してしまう不具合があったが、上記印刷方式では、一度ブランケット上に塗布したインキ液膜を半乾燥状態にしてから、除去版を用いてパターニングすることでインキの流動を抑え、高精細パターニングを可能にした。

また、印刷のプロセスが簡素であり、設備の規模や設置面積を少なくすることが可能であり、フォトリソグラフィー法のように現像処理が必要な無く、ランニングコストも低減することができる利点がある。

しかし、この印刷法は厚さ数ｍｍ程度のブランケット基材を使用する為、ブランケットの均一性を確保することが難しく、さらにブランケットへのインキ溶剤の吸収により膨潤が起こり、パターンの直線性や再現性を損なう問題があった。

また、シリンダーに設置されたブランケット上のパターンと、被印刷基材上に設けられた既存パターンとの重ね合わせを直接観察することができず、高精細パターンの重ね合わせ精度にも問題があった。

そのため、パターンの重ね合わせ時には、フォトリソグラフィー法と同様に、既存パターンへのオーバーラップを考慮したパターン設計を必要する。

特開昭６３−２６３６１号公報 特開平４−８６８０１号公報 特開平１１−３１４３４１号公報 特開平２−２９７５０２号公報 特開平６−１８６４１６号広報 特開２００１−５６４０５号公報

本発明は、上記のような問題を解決すべく為されたものであって、その課題とするところは、安定でコストパフォーマンスに優れ、主にカラーフィルタ（ＣＦ）の作製に用いることができ、印刷物の隔壁パターン・着色層パターン間、着色層パターン同士の重なりを最低限に抑えたＣＦが得られる、精密パターンの印刷方法を提供することである。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、被印刷基材上に予め設けられた隔壁パターンによって仕切られた領域に、インキを選択的に配置するために、インキ剥離性フィルム基材上に該隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンを形成し、該被印刷基材上の該隔壁パターンに対して位置合わせを行った後、加圧転写することで該隔壁パターンによって仕切られた領域内に均一にインキを押し広げて設ける精密パターンの印刷方法において、
該隔壁パターンが撥インキ性を有することを特徴とする精密パターンの印刷方法である。

また、請求項２に記載の発明は、前記隔壁パターンに撥インキ性を付与するための材料として、ケイ素原子を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項３に記載の発明は、前記隔壁パターンに撥インキ性を付与するための材料として、フッ素原子を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項４に記載の発明は、前記隔壁パターンが上面部と、上面部以外の下部とを有し、前記隔壁パターン上面部の撥インキ性が前記隔壁パターン下部の撥インキ性より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項５に記載の発明は、前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンを、インキ剥離性フィルム基材上に得る方法が、該インキ剥離性フィルム基材上にインキ液膜を塗工して設け、該インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部とした凸版を該インキ液膜に押し当て、余分なパターンを版凸部に転移させる方法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項６に記載の発明は、前記被印刷基材上に予め設けられた隔壁パターンと、インキ剥離性フィルム基材上のインキパターンの位置合わせが、該被印刷基材とインキ剥離性フィルム基材を、２０μｍから５００μｍの距離を保って平行に配置し、両基材の位置合わせを光学機器を用いて観察した画像を基に行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項７に記載の発明は、前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンとして、隔壁パターンによって仕切られた領域の形状を少なくとも一方向に５％から１０％縮小したインキパターンを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項８に記載の発明は、前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンとして、一つの領域に対して複数からなるドットパターンを用い、ドットパターンの膜厚、面積および個数からなるパターン密度により、転写するインキ量を調節することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項９に記載の発明は、前記インキ剥離性フィルム基材が、透明なフィルム基材上にシリコーン樹脂層を積層してなるものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項１０に記載の発明は、前記予備乾燥したインキ液膜を除去するための凸版として、ガラス版もしくは樹脂版を使用することを特徴とする請求項５に記載の精密パターンの印刷方法である。

また、請求項１１に記載の発明は、前記被印刷基材上に予め前記隔壁パターンを設ける方法が、前記インキ剥離性フィルム基材上に該隔壁パターン用のインキ液膜を塗工して設け、該インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部とした凸版を該インキ液膜に押し当て、余分なパターンを版凸部に転移させた後、該インキ剥離性フィルム基材上に形成された該隔壁パターンをなす該インキ液膜を、該被印刷基材へ転写する方法であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法である。

被印刷基材上にあらかじめ設けられた隔壁パターンによって仕切られた領域に、インキを選択的に配置する印刷方法であって、隔壁パターンが撥インキ性を有することで、隔壁パターン上面部へのインキパターンのオーバーラップを抑制することが可能である。そのため、隣接する領域に連続的に異なるインキパターンを形成する場合であっても、既に形成されているインキパターンは隔壁上面部へのオーバーラップがないために表面凹凸の影響を受けることなく印刷することが可能であり、混色やムラ、インキパターン抜けなく、高精細なパターン印刷物を得ることができる。

隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンをインキ剥離性フィルム基材上に得る方法を、インキ剥離性フィルム基材上にインキ液膜を塗工して設け、インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部とした凸版をインキ液膜に押し当て、余分なパターンを版凸部に転移させる方法とする事で、流動性が低下したインキパターンを被印刷基材上の隔壁パターン中に転写する事が可能であり、パターンのにじみやムラが少ない印刷物を得ることができる。

被印刷基材上にあらかじめ設けられた隔壁パターンと、インキ剥離性フィルム基材上のインキ液膜パターンの位置合わせが、被印刷基材とインキ剥離性フィルム基材を、２０μｍから５００μｍの距離を保って平行に配置し、両基材の位置合わせをカメラ等の光学機器を用いて観察した画像を元に行う事で、被印刷基材上の隔壁パターンへの位置合わせを正確に行う事が可能となった。

隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンとして、隔壁パターンによって仕切られた領域の形状を縮小したパターンを用い、インキパターンの膜厚により転写するインキ量を調節する事で、隔壁パターンとの位置合わせ精度のマージンを広げ、隔壁パターン中にムラなくインキ液膜を設ける事が可能となった。

前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンとして、複数からなるドットパターンを用い、ドットパターンの膜厚や面積や個数からなるパターン密度により、転写するインキ量を調節する事で、隔壁パターンとの位置合わせ精度のマージンを広げ、隔壁パターン中に所定の膜厚のインキ液膜を設ける事が可能となった。

インキ剥離性フィルム基材として、透明なフィルム基材上にシリコーン樹脂層を積層して設ける事で、転写パターンの位置合わせを容易にし、且つ安価な印刷方法を提供する事が可能となった。

予備乾燥インキ膜を除去するための凸版として、ガラスもしくは樹脂製の版を使用する事で、微細パターンを安定して得る事が可能となった。

被印刷基材上に予め隔壁パターンを設ける方法として、インキ剥離性フィルム基材上に隔壁パターン用のインキ液膜を塗工して設け、該インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部とした凸版を該インキ液膜に押し当て、余分なパターンを版凸部に転移させた後、インキ剥離性フィルム基材上に形成された該隔壁パターンをなすインキ液膜を、被該印刷基材へ転写する方法を用いる事で、従来方式と比べ安価な印刷方法を提供する事が可能となった。

インキ剥離性フィルム基材の構造を説明した図である。 インキ剥離性フィルム基材を用いた印刷方法による隔壁パターンの形成工程を説明した図である。 被印刷基材上に形成した撥インキ性の上面部を有する隔壁パターンの説明図である。 隔壁パターンが形成された被印刷基材へのインキ液膜パターンの転写工程を説明した図である。

以下に、本発明による精密パターンの印刷方法を図１乃至４に示し、実際の印刷工程に従って説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明に用いるフィルム基材１１は、プラスチック等の可撓性基材を加工し用いる事が可能である。例えば、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、シートを用いる事ができる。さらに光透過性の基材を用いる事により、パターンの重ね合わせ時にアライメントを容易とする事ができる。

図１に示すように、本発明に用いるインキ剥離性フィルム基材１０は、上記フィルム基材１１表面へインキ剥離性のシリコーン層１２として、シリコーンオイル、シリコーンワニスに代表される離型剤を塗っても良いし、あるいは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されうるし、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１１との密着が低いが、熱硬化または紫外線硬化性のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等を、接着性樹脂層（アンカー層）としてあらかじめフィルム基材１１上に設ける事もできる。

いずれもインキ塗工時には、均一なインキ液膜を形成することができると同時に、一度塗工したインキ液膜の完全なインキ剥離性を有する事が望ましい。

具体的なシリコーンとしては、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事ができる。

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。

このようにして得られるインキ剥離性フィルム基材１０に対するインキ剥離性は、処理面へインキ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キ剥離性が低下してパターンの欠陥（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キ液膜を形成する際にハジキが生じて、均一なインキ液膜を形成する事が困難になる。

上記に示したインキ剥離性フィルム基材１０上へインキ液膜を形成する方法としては、インキ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事ができる。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、アプリケータ等の塗工方法では、広い範囲の粘度のインキについて均一なインキ液膜を形成する事ができる。

インキ剥離性フィルム基材１０上へ前記方法によりインキ液膜を形成した後に、前記インキ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、減圧乾燥などを用いる事ができ、また、紫外線、電子線などの放射線を用いる事もできる。

この予備乾燥では、前記インキ液膜の粘度またはチキソトロピー性、脆性を挙げる事を目的とするもので、インキ液膜の完全乾燥はさせない。乾燥が不十分な場合は、後工程で述べるインキ除去版の凸部を押し当て剥離する際に、インキ液膜が断裂し不良が発生する。さらには、隔壁パターンへの転写時にパターンのつぶれが大きく、隔壁をはみ出してしまう。

逆に乾燥が行き過ぎた場合は、前記インキ除去版にインキが転写されない。また、隔壁パターンに囲われた位置へ転写する場合、パターンのつぶれが小さく、均一にインキを設ける事ができない。そのため使用するインキの組成によって乾燥状態を調整する。

前記インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部としたインキ除去版（凸版）にインキ液膜を押し当て、余分なインキ液膜をインキ除去版に転移させて、インキ液膜パターンを形成する。

インキ除去版としては、無アルカリガラス等の低膨張ガラス表面に感光性樹脂を用いてマスクパターンを形成した後、既存のドライエッチング処理やウェットエッチング処理、もしくはサンドブラスト処理を用いて、２μｍから３０μｍの版深を設けたものを用いる事ができる。あまり、版深が浅いとインキ液膜が、版底に接触しパターンの再現ができなくなる。一定以上の版深を有すれば、得られるパターンの形状に変わりはないが、一方で版に設けるパターンを高解像化できなくなる弊害がある。

また、インキ除去版にはナイロン、アクリル、シリコーン樹脂、スチレン-ジエン共重合体などからなるものを用いる事もできる。またエチレン-プロピレン系、ブチル系、ウレタン系ゴムなどのゴム製の版を用いる事もできる。このような樹脂製のインキ除去版は、すでに凸版印刷やフレキソ印刷用に用いられており、予め作製した型に所定の樹脂を流し込んで版とする、あるいは彫刻によっても作製する事ができるが、感光性樹脂を用いる方法がより高精度のものを作製できる。

被印刷基材の隔壁パターンを上記の印刷方式を用いて形成する場合、画素パターン用のインキ除去版に加え、隔壁パターン用のインキ除去版を用意する。

被印刷基材上に隔壁パターンを形成する方法として、上記のインキ剥離性フィルム基材からの転写による印刷方法を用いる事ができる。

隔壁パターンが上面部と下部とを有し、隔壁パターン上面部２１にのみ撥インキ性を有する隔壁パターンを形成する場合には、図２（ａ）に示すように、まず、インキ剥離性フィルム基材１０上に、隔壁パターン上面部となる撥インキ剤を添加したインキを塗工した後、形成した隔壁パターン上面部となるインキ液膜２１を予備乾燥する。

図２（ｂ）に示すように、前記隔壁パターン上面部となるインキ液膜２１が均一に予備乾燥されたインキ剥離性フィルム基材１０上に、隔壁パターン下部となるインキを塗工し、隔壁パターン上面部となるインキ液膜２１の上に隔壁パターン下部となるインキ液膜２２を積層させた後、該隔壁パターン下部となるインキ液膜２２を予備乾燥させる。

図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、隔壁パターンとなるインキ液膜が形成されたインキ剥離性フィルム基材１０に、インキ除去版４０を押し当て、不要なインキ液膜をインキ除去版４０へ転移せしめ、インキ剥離性フィルム基材１０上に、隔壁パターン上面部となるインキ液膜２１と隔壁パターン下部となるインキ液膜２２とからなる隔壁パターンインキ液膜２３を形成する。

形成された隔壁パターン上面部となるインキ液膜２１と隔壁パターン下部となるインキ液膜２２とからなる隔壁パターンインキ液膜２３を、被印刷基材３０へ転写することで、図３に示すように、被印刷基材３０上に上面部が撥インキ性を有する隔壁パターン上面部と、それ以外の撥インキ性のない隔壁パターン下部と、からなる隔壁パターン２０を形成する事ができる。

また、被印刷基材３０上に隔壁パターン２０を形成する方法として、フォトリソグラフィー法による公知のパターニング技術を用いる事もできる。

隔壁パターンが上面部と下部とからなり、隔壁パターン上面部の方が下部よりも撥インキ性の大きい隔壁パターンを、フォトリソグラフィー法により形成するためには、まず、被印刷基材上に隔壁パターン下部を形成した後に、再度フォトリソグラフィーによるパターニングを行い、隔壁パターン上面部を形成する。

このような方法では、一つの被印刷基材に対して、同じデザインのパターンを形成するために、２回のフォトリソグラフィー工程が必要となり、また、隔壁パターン上面部を積層して形成する際には、位置合わせに高い精度が求められる。

予め被印刷基材側に設けられる隔壁パターンの膜厚は、遮光性とインキの受容性を兼ね、０．８μｍ〜２．０μｍとするのが好ましい。２．０μｍ以上の膜厚では、インキ除去版によるパターン化の際に、パターン端面の直線性が再現できなくなってしまう。

一方、画素パターンは、最終的に被印刷基材へ押し付けられた場合に、隔壁パターンからはみ出さないように、インキ膜厚やパターン形状、パターン面積、ドット密度を選定し、インキ除去版を作製する事ができる。

画素パターンは、インキ液膜の予備乾燥状態にもよるが、隔壁パターンによって準備された開口パターンに対して、５〜１０％面積の小さい相似パターンを用いる事ができる。

転写の際、インキ液膜の予備乾燥を少なくする事で、パターニングされたインキ膜の転写時のつぶれが大きくなる為、その分画素パターンを小さくできるが、隔壁パターンを乗り越えてインキが広がる懸念がある。一方、予備乾燥を多く設ける事で、つぶれによる広がりを少なくする事ができるが、隔壁パターンとの重ね合わせ精度が要求される。

また、隔壁パターンによって準備された開口パターンの相似形だけでなく、画素パターンを小さなドットパターン（複数の円形や多角形）で埋める事もできる。その場合、インキ膜厚やドットの形状に加えて、開口部に対するドットの密度を８０％〜９５％の間で調節する事ができる。

このように、形成されたインキ液膜パターンを、隔壁パターンが形成された被印刷基材と平行に固定し、お互いのパターンや基材上に設けられた位置合わせパターンを基に、位置の微調整を行った後、インキ剥離性フィルム基材上のインキ液膜パターンを被印刷基材に転写する。

図４に示すように、インキ剥離性フィルム基材１０上に形成したインキ液膜パターン５０が画素パターン用の着色インキのものであれば、インキ剥離性フィルム基材１０を、予め隔壁パターン２０が形成された被印刷基材３０に平行に配置し、両基材のアライメント（位置合わせ）を行った後に、被印刷基材３０上へインキ液膜パターン５０を転写する。

位置合わせの際のインキ剥離性フィルム基材１０と、被印刷基材３０との間隔は、インキ剥離性フィルム基材１０の帯電や吸着による基材との接触を起こさないように、また、アライメントに用いる観察カメラの被写界深度や焦点制御などを考慮し２０μｍから５００μｍの距離を保って平行に配置する事が好ましい。

隔壁パターンや着色パターンに用いるインキは、顔料成分と樹脂成分を溶媒中に溶解、分散させたインキを用いる事ができる。

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。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事ができる。

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、隔壁パターン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または混合して用いられる。

インキの樹脂成分には、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。

さらに溶剤には、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メトキシー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。

隔壁パターンに撥インキ性を付与する有機化合物には、上記隔壁パターン用インキに含まれる樹脂と親和性の少ないケイ素原子または／およびフッ素原子を有するもの、例えば、シロキサン基やフッ素原子が含まれるシランカップリング剤を用いることが好ましい。

第１の撥インキ性付与に好ましく用いることのできる化合物としては、例えば、長鎖フルオロアルキルシラン、加水分解性基含有シロキサン、フルオロアルキル基含有オリゴマーなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

隔壁パターンに撥インキ性を付与する方法としては、隔壁パターンの形成に用いるインキ成分中に、上記シランカップリング剤を添加しておく事ができる。

撥インキ性を有する隔壁パターンを形成するために選択するシランカップリング剤は用いるインキによって異なるが、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のアルキルシランカップリング剤が好ましい。

本発明の精密パターンの印刷方法は、ガラスやプラスチック板などへ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などのフィルム、シートを用いる事もできる。印刷に適用するインキの乾燥や硬化条件に合わせて選定すればよく、耐熱性のものとしては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、ポリイミドなどが好適である。

また、無機フィラーを樹脂に添加して耐熱性を向上させた材料からなる基材でもよい。フィルムおよびシートは、延伸フィルムでもよく、未延伸フィルムでもよく、また、可撓性基材には必要に応じてガスバリア層や平滑化層、インキ受像層が印刷面または他の面に積層されていても良い。

以下、本発明を更に詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

実施に作製したＣＦは、３００ｍｍ□のガラス基板上に作製し、基板中央部１５０ｍｍ□部に、ＢＭ幅２０μｍによって仕切られた開口部８０μｍ×３００μｍの開口部を連続して有するパターンとした。

（インキ剥離性フィルム基材）
インキ剥離性フィルム基材としては、基材厚約１２０μｍのシリコーン系離形ポリエステルフィルム：Ｋ１５０４（東洋紡績社製）を３００ｍｍ幅、５００ｍのロール状で用意した。

（撥インキ性を有する隔壁パターン上面部用インキの調製）
ポリイミド前駆体（東レ社製「セミコファインＳＰ−５１０」）１０重量部、カーボンブラック７．５重量部、溶剤（Ｎ-メチルピロリドン）１３０重量部、分散剤（銅フタロシアニン誘導体）５重量部、光開始剤５重量部、撥インキ剤（ポリアルキルシロキサン）０．５重量部をビーズミル分散機で冷却しながら３時間分散し隔壁パターン用インキを調製した。

（隔壁パターン下部用インキの調製）
ポリイミド前駆体（東レ社製「セミコファインＳＰ−５１０」）１０重量部、カーボンブラック７．５重量部、溶剤（Ｎ-メチルピロリドン）１３０重量部、分散剤（銅フタロシアニン誘導体）５重量部、光開始剤５重量部をビーズミル分散機で冷却しながら３時間分散し隔壁パターン用インキを調製した。

（隔壁パターン基材の作製）
インキ剥離性フィルム基材上に、撥インキ性を有する隔壁パターン上面部用インキを、ダイコートを用いて、２００ｍｍ□に塗工し、１２０℃で６０秒間予備乾燥させた後、隔壁パターン下部用インキを塗工し、１２０℃で１２０秒間予備乾燥させる。

次に、前記インキ剥離性フィルム基材に、隔壁パターンが凹部となったインキ除去版を押し当てた後、剥離することで、インキ剥離性フィルム基材上に隔壁パターンを形成する。

インキ剥離性フィルム基材上の隔壁パターンを、ガラス基材へ転写した後、オーブンで２３０℃、１時間のポストベークを行い、隔壁パターンを形成した。隔壁の膜厚は１．０μｍであった。

（着色インキの調製）
まず、メタクリル酸２０重量部、メチルメタクリレート１０重量部、ブチルメタクリレート５５重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート１５重量部を乳酸ブチル１００重量部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチルニトリル０．７５重量部を加え７０℃にて５時間の反応によりアクリル共重合樹脂を得た。得られたアクリル共重合樹脂を、樹脂濃度が２０％になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートにて希釈し、アクリル樹脂ワニスとした。

着色分散体として、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重量部、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重量部、さらに上記アクリル樹脂ワニス（固形分２０％）１０８重量部を十分混合したものを用いた。

上記分散体１００重量部に、メチル化メチロールメラミン ＭＷ−３０（三洋化成社製） ２０重量部、レベリング剤としてメガファックＦ−４８３ＳＦ（ＤＩＣ社製）１重量部、希釈剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル８５重量部を混合し着色インキとした。

まず、上記インキ剥離性フィルム基材をロールから搬送し、吸着テーブル上に固定した後、ダイコートを用いて、２００ｍｍ□に着色インキを塗工した。

着色インキを２分間室温乾燥させた後、雰囲気７０℃のオーブン内に１０ｍｍ／ｓの搬送速度で２分間乾燥した。

つぎに、着色パターンを凹部とするインキ除去版と、インキ剥離性フィルム基材のインキ膜面を平行に向かい合わせた後、ゴムローラーにて加圧した。

インキ除去版は、３００ｍｍ□のガラス板に版深１０μｍのパターンを設けたもので、隔壁パターンに設けられた開口部よりも小さい面積とするために、長辺、短辺ともに５％ずつ短い７６μｍ×２８５μｍの長方形の連続パターンとした。

つぎにガラス製のインキ除去版から、インキ剥離性フィルム基材を剥離速度３０ｍｍ/ｓの均一速度で剥離させ、インキ剥離フィルム基材上に、画素パターンを得た。

さらに、上記隔壁パターンを設けたガラス基材上に、画像パターンが形成されたインキ剥離性フィルム基材を、同じように平行に向かい合わせ、画素パターンの外に設けられたアライメントマークを基準に位置合わせを行った後、ゴムローラーによる加圧を行い、ガラス基材側に画素パターンを転写した。

得られたガラス基材を２１０℃で２０分硬化させた後、顕微鏡観察を行い、画素パターン部分に光漏れや隣接する開口部への染み出しが無い事を確認した。

本発明の印刷方法は、ガラス基材や、プラスチックフィルム等の可撓性基材に、高精細なパターニングを安定して行う事ができ、カラーフィルタ（ＣＦ）を主とするディスプレイ関連部材やその他エレクトロニクス部材の製造に利用できる。

１０・・・インキ剥離性フィルム基材
１１・・・フィルム基材
１２・・・インキ剥離性のシリコーン層
２０・・・隔壁パターン
２１・・・隔壁パターン上面部となるインキ液膜
２２・・・隔壁パターン下部となるインキ液膜
２３・・・隔壁パターンインキ液膜
２４・・・隔壁パターン上面部
２５・・・隔壁パターン下部
３０・・・被印刷基材
４０・・・インキ除去版
５０・・・インキ液膜パターン

Claims (11)

1. 被印刷基材上に予め設けられた隔壁パターンによって仕切られた領域に、インキを選択的に配置するために、インキ剥離性フィルム基材上に該隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンを形成し、該被印刷基材上の該隔壁パターンに対して位置合わせを行った後、加圧転写することで該隔壁パターンによって仕切られた領域内に均一にインキを押し広げて設ける精密パターンの印刷方法において、
   該隔壁パターンが撥インキ性を有することを特徴とする精密パターンの印刷方法。
2. 前記隔壁パターンに撥インキ性を付与するための材料として、ケイ素原子を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載の精密パターンの印刷方法。
3. 前記隔壁パターンに撥インキ性を付与するための材料として、フッ素原子を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載の精密パターンの印刷方法。
4. 前記隔壁パターンが上面部と、上面部以外の下部とを有し、前記隔壁パターン上面部の撥インキ性が前記隔壁パターン下部の撥インキ性より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。
5. 前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンを、インキ剥離性フィルム基材上に得る方法が、該インキ剥離性フィルム基材上にインキ液膜を塗工して設け、該インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部とした凸版を該インキ液膜に押し当て、余分なパターンを版凸部に転移させる方法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。
6. 前記被印刷基材上に予め設けられた隔壁パターンと、インキ剥離性フィルム基材上のインキパターンの位置合わせが、該被印刷基材とインキ剥離性フィルム基材を、２０μｍから５００μｍの距離を保って平行に配置し、両基材の位置合わせを光学機器を用いて観察した画像を基に行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。
7. 前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンとして、隔壁パターンによって仕切られた領域の形状を少なくとも一方向に５％から１０％縮小したインキパターンを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。
8. 前記隔壁パターンによって仕切られた領域よりも小さな面積のインキパターンとして、一つの領域に対して複数からなるドットパターンを用い、ドットパターンの膜厚、面積および個数からなるパターン密度により、転写するインキ量を調節することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。
9. 前記インキ剥離性フィルム基材が、透明なフィルム基材上にシリコーン樹脂層を積層してなるものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。
10. 前記予備乾燥したインキ液膜を除去するための凸版として、ガラス版もしくは樹脂版を使用することを特徴とする請求項５に記載の精密パターンの印刷方法。
11. 前記被印刷基材上に予め前記隔壁パターンを設ける方法が、前記インキ剥離性フィルム基材上に該隔壁パターン用のインキ液膜を塗工して設け、該インキ液膜を予備乾燥した後、必要な画像パターンを凹部とした凸版を該インキ液膜に押し当て、余分なパターンを版凸部に転移させた後、該インキ剥離性フィルム基材上に形成された該隔壁パターンをなす該インキ液膜を、該被印刷基材へ転写する方法であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の精密パターンの印刷方法。

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