JP5256572B2 - Printing method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、液晶カラーフィルターなどの微細パターンを、いわゆる反転印刷法（「反転印刷法」については、後述。）によりガラス基板に形成するために使用する刷版、さらには、該刷版を用いた印刷方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a printing plate used for forming a fine pattern such as a liquid crystal color filter on a glass substrate by a so-called reverse printing method (“reverse printing method” will be described later), and further, the printing plate The present invention relates to a printing method using.
カラーフィルターを例として、背景技術を説明する。
カラーフィルター等の微細パターンを形成する方法として、円筒状ブランケットの表面に均一な厚みの着色インキ塗膜を形成し、該塗布面に対し所定の形状で形成された刷版を押圧して刷版表面の平坦部に不要な部分の塗膜を転写除去する除去工程と、塗布面に残ったと膜を基板に転写する転写工程とからなるされている印刷法（本明細書においては、この印刷法を「反転印刷法」と称す。）が提案されている。
The background art will be described using a color filter as an example.
As a method for forming a fine pattern such as a color filter, a colored ink coating film having a uniform thickness is formed on the surface of a cylindrical blanket, and a printing plate formed in a predetermined shape is pressed against the coating surface. A printing method comprising a removal step of transferring and removing an unnecessary portion of the coating film on the flat portion of the surface, and a transfer step of transferring the film to the substrate when remaining on the coating surface (in this specification, this printing method) Is referred to as “reverse printing method”).
この反転印刷法は、円筒状ブランケットにインキ塗膜を均一に塗布することと、刷版表面の平坦部に不要な部分の塗膜を転写除去したのち、円筒状ブランケットに残ったインキを１００％転写することが容易であり、通常の印刷法では困難であった、印刷パターンの膜厚の均一性を実現できる。また、刷版の版深、円筒状ブランケットの刷版ニップ条件、印刷速度等の印刷諸条件を調整することによって、線幅１０μｍ以下のパターンを形成することも可能である。 In this reversal printing method, an ink coating is uniformly applied to a cylindrical blanket, and an unnecessary portion of the coating is transferred to a flat portion of the plate surface, and then 100% of the ink remaining on the cylindrical blanket is removed. It is easy to transfer, and it is possible to achieve the uniformity of the film thickness of the print pattern, which was difficult with a normal printing method. It is also possible to form a pattern having a line width of 10 μm or less by adjusting printing conditions such as the printing plate depth, the printing plate nip condition of the cylindrical blanket, and the printing speed.
しかし、この反転印刷法では、印刷したいパターンの線幅に対し、版深が十分に深くない場合には、円筒状ブランケットが刷版のパターンの底に接触してしまい、本来ブランケットにインキ塗膜を残しておきたい部分からインキ塗膜が刷版に転写されてしまうという問題が生じる。この場合、印刷したパターンは、パターンの中央部分のインキが無くなりいわゆる中抜けの状態が生じてしまうことになる。すなわち、反転印刷法では使用する刷版の版深によって、印刷可能な最大パターン寸法には上限があるという問題を有している。 However, in this reversal printing method, if the plate depth is not deep enough with respect to the line width of the pattern to be printed, the cylindrical blanket comes into contact with the bottom of the plate pattern, and the ink coating is originally applied to the blanket. The problem arises that the ink coating film is transferred to the printing plate from the portion where it is desired to leave the ink. In this case, the printed pattern runs out of ink at the central portion of the pattern, resulting in a so-called hollow state. In other words, the reverse printing method has a problem that the maximum pattern size that can be printed has an upper limit depending on the plate depth of the printing plate to be used.
中抜けを回避する為には、版深を深くして、円筒状ブランケットが刷版の凹パターンの底に接触しないようにすれば良い。すなわち、版深は可能な限り深くすることが望ましい。 In order to avoid hollowing out, the plate depth is increased so that the cylindrical blanket does not contact the bottom of the concave pattern of the printing plate. That is, it is desirable to make the plate depth as deep as possible.
反転印刷用の刷版は、平板ガラス、金属板、樹脂板等の平板に所望の印刷パターンのネガパターンを形成した凸版が使用される。また、用途によっては、平板状ではなく、シリンダー状の刷版を使用することも出来る。 As a printing plate for reversal printing, a relief plate in which a negative pattern having a desired printing pattern is formed on a flat plate such as flat glass, a metal plate, or a resin plate is used. Further, depending on the application, it is also possible to use a cylindrical plate instead of a flat plate.
カラーフィルターを対象とする場合には、印刷物の寸法、パターンの座標位置等が設計値に対し数μｍ以内の精度が必要なことから、刷版の寸法精度、刷版からブランケットを介して基板に転写する際の転写精度の両面でもっとも高い精度が実現できることから、平板ガラスからなる刷版が使用される。 When the color filter is targeted, the dimensions of the printed material, the coordinate position of the pattern, etc. must be within a few μm of the design value, so the dimensional accuracy of the printing plate, from the printing plate to the substrate via the blanket A plate made of flat glass is used because the highest accuracy can be achieved in both aspects of transfer accuracy during transfer.
平板ガラスで刷版を作製する場合には、ウエットエッチング、反応性プラズマエッチング（いわゆるドライエッチング）や型成型、サンドブラスト等の方法があるが、パターン形状や処理時間、大型基板への適用の可能性等を勘案するとウエットエッチング法にて形成することが好ましい。 When making a plate using flat glass, there are methods such as wet etching, reactive plasma etching (so-called dry etching), mold molding, and sandblasting, but the pattern shape, processing time, and possibility of application to large substrates In view of the above, it is preferable to form the film by a wet etching method.
ガラスをウエットエッチングする場合はフッ酸を主成分としたエッチング液を使用し、形成するパターン寸法や版深に応じてフッ酸濃度、添加剤の種類や量を適宜調整する。
ウエットエッチングにおいては、通常、垂直方向と水平方向のエッチング量が等しい等方的なエッチングが進行する。このため、所望の深さで形成できる最小のパターン開口寸法は版深の２倍以上となる制約がある。すなわち、微細なパターンを形成しようとした場合、版深はパターン寸法の１／２より浅くするしかない。
このことは、１回の印刷で形成したいパターンの寸法が種々混在するような場合に、大きな問題となる。
When wet-etching glass, an etchant containing hydrofluoric acid as a main component is used, and the hydrofluoric acid concentration and the type and amount of additives are appropriately adjusted according to the pattern size and plate depth to be formed.
In wet etching, isotropic etching usually proceeds with equal etching amounts in the vertical and horizontal directions. For this reason, there is a restriction that the minimum pattern opening dimension that can be formed at a desired depth is at least twice the plate depth. That is, when trying to form a fine pattern, the plate depth has to be shallower than 1/2 of the pattern dimension.
This becomes a serious problem when various dimensions of patterns to be formed by one printing are mixed.
すなわち、大サイズのパターン、太い寸法のパターンでは、円筒状ブランケットが刷版の凹パターンの底に接触しないように版深を深くしたいが、版深を深くすると、エッチング時の線幅太りにより細線が形成できない為、パターンの寸法が種々混在するような場合には大小のパターンを同時に印刷形成する版を作ることが出来ない。 That is, for large patterns and patterns with large dimensions, it is desirable to increase the plate depth so that the cylindrical blanket does not touch the bottom of the concave pattern on the printing plate. Therefore, when various pattern dimensions are mixed, it is not possible to make a plate for simultaneously printing large and small patterns.
この問題を解決する方法としては、複数回のエッチング工程を経て、パターンによって版深を変えた版を形成する手法があるが、工程が複雑になってしまう上に、大小のパターンが繋がり合わさったようなパターンの場合には適用が困難である。
本発明は上記課題を解決するものであり、大小の寸法のパターンが混在する場合でも大パターンの中抜けが無く印刷可能であり、なおかつ１回のエッチング加工によって形成することが可能な反転印刷用刷版を提供すること、さらには、該刷版を用いた印刷方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and can be printed without large pattern voids even when patterns of large and small dimensions coexist, and can be formed by a single etching process. An object is to provide a printing plate, and also to provide a printing method using the printing plate.
本発明者らは、反転印刷法に於いては、刷版上に不要なインキを転写除去した後、円筒状ブランケットから基板に転写される状態では、インキは完全に乾燥した状態でない為、基板への転写時の圧力を受けて、パターンが広がる性質を有すること、刷版へ不要なインキを転写除去する際に、パターンとパターンの境界が０．５μｍ以上あれば、円筒状ブランケットの変形量は一定となりパターンピッチによらず、刷版底部へのブランケットの接触を生じる版深は一定となることを見出し、本発明を完成するに至った。 In the reverse printing method, since the ink is not completely dried in a state where the ink is transferred from the cylindrical blanket to the substrate after the unnecessary ink is transferred and removed on the printing plate, It has the property that the pattern spreads under the pressure at the time of transfer to the plate, and when the unnecessary ink is transferred to and removed from the printing plate, if the boundary between the patterns is 0.5 μm or more, the amount of deformation of the cylindrical blanket It has been found that the plate depth is constant, regardless of the pattern pitch, and the plate depth that causes the blanket contact with the bottom of the printing plate is constant, and the present invention has been completed.
すなわち、請求項１に記載の発明は、
ブランケットにインクを塗布し、不要な部分を刷版の表面に転写除去した後、ブランケットに残ったインクを基板に転写する印刷法によりパターンを印刷するための該刷版において、該刷版が太い凹部と細い凹部を有し、該太い凹部は分割用凸部により小パターンに分割されていることを特徴とする刷版である。
That is, the invention described in claim 1
In the printing plate for printing a pattern by a printing method in which ink is applied to the blanket, unnecessary portions are transferred and removed onto the surface of the printing plate, and the ink remaining on the blanket is transferred to the substrate, the printing plate is thick. The printing plate has a concave portion and a thin concave portion, and the thick concave portion is divided into small patterns by a dividing convex portion.
請求項２に記載の発明は、
前記分割されている小パターンの境界部分である分割用凸部のパターン幅が０．５μm以上３μm以下であることを特徴とする請求項１に記載の刷版である。
The invention described in claim 2
2. The printing plate according to claim 1, wherein a pattern width of a dividing convex portion which is a boundary portion of the divided small pattern is 0.5 μm or more and 3 μm or less.
請求項３に記載の発明は、
ブランケットにインクを塗布し、不要な部分を請求項１あるいは２に記載の刷版の表面に転写除去した後、ブランケットに残ったインクを基板に転写する印刷方法であって、
前記刷版の基材の熱膨張率と、前記基板の熱膨張率との差が５×１０−７／℃以内であることを特徴とする印刷方法である。
The invention according to claim 3
A printing method in which ink is applied to a blanket, and unnecessary portions are transferred and removed onto the surface of the printing plate according to claim 1 or 2, and then the ink remaining on the blanket is transferred to a substrate.
The printing method is characterized in that the difference between the thermal expansion coefficient of the base material of the printing plate and the thermal expansion coefficient of the substrate is within 5 × 10 −7 / ° C.
請求項４に記載の発明は、
ブランケットにインクを塗布し、不要な部分を請求項１あるいは２に記載の刷版の表面に転写除去した後、ブランケットに残ったインクを基板に転写する印刷方法であって、
前記刷版の基材と、前記基板とが同一の材質あることを特徴とする印刷方法である。
The invention according to claim 4
A printing method in which ink is applied to a blanket, and unnecessary portions are transferred and removed onto the surface of the printing plate according to claim 1 or 2, and then the ink remaining on the blanket is transferred to a substrate.
In the printing method, the base material of the printing plate and the substrate are made of the same material.
本発明の刷版は、所望の印刷条件では刷版の内部にブランケットが接触して転写されてしまい印刷パターンにインク抜けが生じてしまうような線幅の太いパターンを、刷版の内部にブランケットが接触することの無い線幅の小パターンに分割して形成してなるため、円筒状ブランケットに塗布したインキ塗膜を刷版に転写する際、線幅の太いパターン部分においても、分割した小パターンの境界部分の幅を０．５μｍ以上にすることで、ブランケットの変形に対してささえとなる為、ブランケットの変形量は刷版底部へのブランケットの接触を生じるには至らない。このため、大パターン部でも版底へのブランケットの接触が生じないので、この領域でのインキの刷版への転写が生じず、印刷したパターンに中抜けを生じることが無い。 The printing plate of the present invention has a blanket pattern on the inside of the printing plate that has a large line width that causes the blanket to contact and be transferred to the inside of the printing plate under the desired printing conditions, resulting in ink loss in the printing pattern. Since the ink coating applied to the cylindrical blanket is transferred to the printing plate, even the pattern portion with a large line width is divided into small patterns. By setting the width of the pattern boundary portion to 0.5 μm or more, the blanket deformation is supported, so that the blanket deformation amount does not cause the blanket to contact the plate bottom. For this reason, since the blanket does not come into contact with the plate bottom even in the large pattern portion, the transfer of the ink to the printing plate in this region does not occur, and the printed pattern does not have a void.
また、本発明では、分割した小パターンの境界部分の幅を３μｍ以下にすることで、ブランケットから基板にインキを転写する際の圧力で分割した小パターンの境界部分が広がって一体化するため、最終的に形成された印刷パターンでは、境界のない一体化したパターンが形成できる。 Further, in the present invention, by making the width of the boundary part of the divided small pattern 3 μm or less, the boundary part of the small pattern divided by the pressure when transferring the ink from the blanket to the substrate is spread and integrated, In the finally formed printed pattern, an integrated pattern without a boundary can be formed.
従って、本発明の刷版を使用すれば、大小のパターンが混在しているような場合でも反転印刷法によって一回の印刷でパターン形成が可能となる。
また、刷版の製造においても１回のエッチングによって製造が可能であり、複数回のエッチングを行うような複雑な加工工程を経る必要がなくなる。
さらに本発明で印刷基板と刷版の基材が、印刷パターンを形成する基板と熱膨張率の差が５×１０−７／℃以内の基材を使用している為、印刷時の刷版と基板の温度差を１℃以内で均一に維持すれば、長さ２ｍの基板においても、熱膨張による刷版と基板の伸び縮みによる印刷パターンの位置精度を１μｍ以内に維持することが出来、反転印刷法によってカラーフィルター等の高精度なパターンの形成が可能となる。
Therefore, if the printing plate of the present invention is used, even if large and small patterns are mixed, a pattern can be formed by a single printing by the reverse printing method.
Further, the printing plate can be manufactured by one etching, and it is not necessary to go through complicated processing steps such as performing etching a plurality of times.
Furthermore, in the present invention, since the base material of the printing substrate and the printing plate uses a base material having a difference in thermal expansion coefficient within 5 × 10 −7 / ° C. from the substrate on which the printing pattern is formed, the printing plate at the time of printing If the temperature difference between the substrate and the substrate is kept uniformly within 1 ° C., the position accuracy of the printing plate due to thermal expansion and the printing pattern due to the expansion and contraction of the substrate can be maintained within 1 μm even on a substrate having a length of 2 m. With the reverse printing method, it is possible to form a highly accurate pattern such as a color filter.
本発明の反転印刷用版刷版の一形態として、カラーフィルターのブラックマトリクス用の刷版の例を図１〜図３に示す。
図１（ａ）は刷版を上面から見た図であり、この例では、基板内に4面付けでカラーフィルターを形成する為の刷版を示している。カラーフィルターのブラックマトリクスは、ＲＧＢの各色の画素パターンの境界部分をストライプ状あるいは格子状に区切るパターン（細い凹部）と画面周辺に額縁状のパターン（太い凹部）から構成されている。
図１（ｂ）は額縁周辺を拡大した図であり、反転印刷法では、刷版の表面は印刷のネガ（逆）パターンとなっており、図では黒色の部分が表面の平滑面、白色の部分が凹部となっている。
As one form of the reverse printing plate of the present invention, examples of a black matrix printing plate of a color filter are shown in FIGS.
FIG. 1A is a view of the printing plate as viewed from above. In this example, a printing plate for forming a color filter with four faces in a substrate is shown. The black matrix of the color filter is composed of a pattern (thin concave portion) that divides the boundary between pixel patterns of RGB colors into a stripe or lattice shape and a frame-like pattern (thick concave portion) around the screen.
FIG. 1 (b) is an enlarged view of the periphery of the frame. In the reverse printing method, the surface of the printing plate has a printing negative (reverse) pattern. The part is a recess.
図２は図１（ｂ）のＢ部を拡大したものであり、額縁パターン（太い凹部）は小パターンに分割されており、黒線で示した格子状の細線（分割用凸部）が刷版表面と同一の高さの面をなしており、その線幅は０．５μｍ以上、３μｍ以下で形成する。図３には図２のＸ−Ｙ部分の断面図を示す。額縁部分と格子状ブラックマトリクスパターンは同じ版深で形成され、ブラックマトリクスの部分は印刷パターンが所望の線幅となるように、印刷による版と印刷パターンの線幅変化を考慮して版の線幅を設定する。通常は印刷により１乃至２μｍの線幅太りが生じる為、刷版では線幅を１乃至２μｍ細く設定する。 FIG. 2 is an enlarged view of part B in FIG. 1B. The frame pattern (thick concave portion) is divided into small patterns, and grid-like thin lines (divided convex portions) indicated by black lines are printed. The plate has the same height as the plate surface, and the line width is 0.5 μm or more and 3 μm or less. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the XY portion of FIG. The frame portion and the grid-like black matrix pattern are formed at the same plate depth, and the black matrix portion takes into account the change in the line width of the printing plate and the printing pattern so that the printing pattern has the desired line width. Set the width. Usually, a line width of 1 to 2 [mu] m is generated by printing, and therefore the line width is set to be 1 to 2 [mu] m thin on the printing plate.
刷版の版深はブランケットが刷版の底部に接触することを防止する為に可能な限り深くすることが望ましいが、版基材としてガラス基板を使用し、フッ酸系のエッチング液を使用してウエットエッチングによりパターンを形成する場合には、深さ方向のエッチング量と水平方向のサイドエッチングエッチング量はほぼ１：１であり、エッチングマスクに形成した開口寸法に対し、版深の２倍量だけ線幅が太くなる。
このようなガラス基板のウエットエッチングにおけるエッチングマスク材には通常Ｃｒ薄膜が使用される。このＣｒ薄膜のパターニングにおける最小線幅と上記のサイドエッチングによる線幅太り量の２倍量を合計した値が形成されるパターンの線幅となり、この値が形成可能な版深の最大値となる。
例えば、Ｃｒマスクのパターン開口の最小値が４μｍの場合、印刷パターン２０μｍに対応した刷版を製造する場合は、版深は最大８μｍが上限である。
The plate depth of the printing plate should be as deep as possible to prevent the blanket from coming into contact with the bottom of the plate, but a glass substrate is used as the plate base and a hydrofluoric acid-based etching solution is used. When the pattern is formed by wet etching, the etching amount in the depth direction and the side etching etching amount in the horizontal direction are approximately 1: 1, which is twice the plate depth with respect to the opening dimension formed in the etching mask. Only the line width becomes thicker.
A Cr thin film is usually used as an etching mask material in wet etching of such a glass substrate. The sum of the minimum line width in patterning of the Cr thin film and twice the amount of line width thickening by the side etching is the line width of the pattern to be formed, and this value is the maximum value of the plate depth that can be formed. .
For example, when the minimum value of the pattern opening of the Cr mask is 4 μm, when manufacturing a printing plate corresponding to a printing pattern of 20 μm, the maximum plate depth is 8 μm at the maximum.
これに対し、額縁パターンは通常５乃至１０ｍｍの線幅があり、版深は５０μｍ以上無いと、ブランケットが刷版の底に接触してしまい使用できない。そこで、額縁パターンは、版深８μｍで印刷可能な線幅に分割する。今、ある印刷条件で、版深８μｍで印刷可能な線幅が５０μｍであった場合、額縁部分は５０μｍのパターンに縦横分割する。分割した小パターンの境界は、版ニップによるブランケットの変形を抑え、版パターンの凹部の底にブランケットが接触する事を防ぐ為に必要なパターン幅が必要であり、０．５μｍ以上の線幅が必要である。一方、この境界部分の線幅が太くなると、ブランケットからインキ塗膜が転写されてしまう為、パターンに抜けが生じてしまう。従って、この境界部分の線幅は、印刷条件に応じて選択することが望ましいが、通常の印刷では３μｍ以下に設定すれば、ブランケットから基板へのインキ転写の際の印圧によって隣接のパターンと融合し一体のパターンとなり、実質的に境界の無い大パターンが印刷できる。 On the other hand, the frame pattern usually has a line width of 5 to 10 mm, and if the plate depth is not 50 μm or more, the blanket is in contact with the bottom of the printing plate and cannot be used. Therefore, the frame pattern is divided into line widths that can be printed at a plate depth of 8 μm. If the printable line width is 50 μm under a printing depth of 8 μm under a certain printing condition, the frame portion is divided vertically and horizontally into a 50 μm pattern. The boundary of the divided small patterns requires the pattern width necessary to suppress the blanket deformation due to the plate nip and prevent the blanket from contacting the bottom of the concave portion of the plate pattern, and the line width of 0.5 μm or more is necessary. On the other hand, when the line width of the boundary portion is increased, the ink coating film is transferred from the blanket, so that the pattern is lost. Therefore, it is desirable to select the line width of this boundary portion according to the printing conditions. However, if it is set to 3 μm or less in normal printing, the line width of the adjacent pattern is determined by the printing pressure at the time of ink transfer from the blanket to the substrate. It merges into an integrated pattern, and a large pattern with virtually no boundaries can be printed.
このように、最小線幅のパターンに対応した版深では印刷できない大パターンを、小パターンに分割した刷版とすることで、同一の版深で線幅の異なるパターンが混在したパターンを反転印刷法によって印刷することが可能となる。 In this way, a large pattern that cannot be printed at the plate depth corresponding to the pattern with the smallest line width is made into a printing plate that is divided into small patterns, so that a pattern in which different line width patterns are mixed at the same plate depth is reversed. It becomes possible to print by law.
刷版の基材は、印刷パターンを形成する基板と熱膨張率の差が５×１０−７／℃以内の基材を使用とすることが好ましい。印刷時の刷版と基板の温度差を１℃以内で均一に維持すれば、長さ２ｍの基板においても、熱膨張による刷版と基板の伸び縮みによる印刷パターンの位置精度を１μｍ以内に維持することが出来、反転印刷法によってカラーフィルター等の高精度なパターンの形成が可能となる。
この場合、刷版の基材と印刷パターンを形成する基板とを同一の基材としても良い。例えば、同じ材質のガラス基板を用いても良い。
The base material of the printing plate is preferably a base material having a thermal expansion coefficient difference of 5 × 10 −7 / ° C. or less from the substrate on which the printing pattern is formed. If the temperature difference between the printing plate and the substrate during printing is kept uniformly within 1 ° C, the positional accuracy of the printing plate due to thermal expansion and expansion / contraction of the printed pattern is maintained within 1 µm even on a 2 m long substrate. It is possible to form a highly accurate pattern such as a color filter by the reverse printing method.
In this case, the base plate of the printing plate and the substrate on which the printing pattern is formed may be the same base material. For example, a glass substrate made of the same material may be used.
ＬＣＤ用ガラス基板（コーニング１７３７ガラス ６２０×７３０ｍｍ、板厚０．７ｍｍ）にＣｒ膜を０．２μｍ厚でスパッタ成膜した。ポジ型感光性樹脂ＡＺ−１３５０を塗布、定法に従い、露光、現像を行い、さらに、ポジレジストパターンをマスク材として、Ｃｒ膜のエッチングを行い、刷版の凹部に相当するＣｒマスクパターンを形成した。
形成したパターンは、５５０×６５０ｍｍ基板に１３インチのカラーフィルターを４面付けにて形成する為のブラックマトリクス用パターンとした。
A Cr film having a thickness of 0.2 μm was formed by sputtering on a glass substrate for LCD (Corning 1737 glass 620 × 730 mm, plate thickness 0.7 mm). The positive photosensitive resin AZ-1350 was applied, exposed and developed according to a conventional method, and further, the Cr film was etched using the positive resist pattern as a mask material to form a Cr mask pattern corresponding to the concave portion of the printing plate. .
The formed pattern was a black matrix pattern for forming a 13-inch color filter on a 550 × 650 mm substrate with four sides.
ブラックマトリクスパターンは、印刷パターンの設計値で線幅１２μmであり、刷版の版深は３μｍで設計した。この場合、Ｃｒマスクパターンの開口幅は４μｍとした。一方、カラーフィルターの額縁部分は幅５ｍｍのべたパターンを３０μｍ角の微小パターンに分割し、Ｃｒマスクパターンの開口幅２３．５μｍ角、ピッチ３０μｍのパターンとした。 The black matrix pattern was designed with a printing pattern design value having a line width of 12 μm and a printing plate depth of 3 μm. In this case, the opening width of the Cr mask pattern was 4 μm. On the other hand, the frame portion of the color filter was obtained by dividing a solid pattern having a width of 5 mm into small patterns of 30 μm square, and having a Cr mask pattern opening width of 23.5 μm square and a pitch of 30 μm.
次に、１０％フッ化水素酸に該基板を浸け、深さ３μｍのエッチングを行った。その後、Ｃｒ膜およびレジスト膜を剥離して、ブラックマトリクスパターンが凹部として形成された刷版を得た。
得られた刷版は、ブラックマトリクスパターン部分が線幅１０μｍ、版深３μｍ、周辺の額縁部分が版深３μｍ、パターン寸法２９μｍ角のパターンに分割されており、各パターンの境界の平面部分の幅は１μｍであった。
Next, the substrate was immersed in 10% hydrofluoric acid and etched to a depth of 3 μm. Thereafter, the Cr film and the resist film were peeled off to obtain a printing plate on which the black matrix pattern was formed as a recess.
The obtained printing plate is divided into a black matrix pattern portion having a line width of 10 μm, a plate depth of 3 μm, a peripheral frame portion having a plate depth of 3 μm, and a pattern size of 29 μm square. Was 1 μm.
この刷版を印刷機に設置し、シリコーンゴムからなるブランケットを付けた円筒状ブランケットを版上に移動し、版ニップ５ｍｍとなるように印圧を設定した。また、印刷速度は２００ｍｍ／ｓｅｃとした。印刷機の基板定盤には、版と同じ材質であるコーニング１７３７ガラス （５５０×６５０ｍｍ、板厚０．７ｍｍ）を設置した。
この条件で、円筒ブランケットに黒色インキを塗布し、さらに刷版上を上記の印圧と印刷速度にて押圧し、不要な部分のインキを刷版に転写除去した。ついで、円筒状ブランケットを基板上に押圧して印刷を完了した。
印刷されたパターンは、ブラックマトリクスの線幅が１２μｍであり、額縁部分は５ｍｍ幅であり、額縁部分は分割した微小パターンの境界が目視では確認できず均一なパターンが印刷できた。
This printing plate was set in a printing machine, a cylindrical blanket with a blanket made of silicone rubber was moved onto the plate, and the printing pressure was set so that the plate nip was 5 mm. The printing speed was 200 mm / sec. Corning 1737 glass (550 × 650 mm, plate thickness 0.7 mm), which is the same material as the plate, was placed on the substrate surface plate of the printing press.
Under these conditions, black ink was applied to the cylindrical blanket, and further, the printing plate was pressed at the above-mentioned printing pressure and printing speed to transfer and remove unnecessary portions of ink onto the printing plate. The cylindrical blanket was then pressed onto the substrate to complete printing.
The printed pattern had a black matrix having a line width of 12 μm, a frame portion having a width of 5 mm, and the border portion of the divided fine pattern could not be visually confirmed in the frame portion, and a uniform pattern could be printed.
ガラス基板にコーニング社製イーグル２０００ガラス １１００×１３００ｍｍ、板厚０．７ｍｍ 熱膨張率 ３１．８×１０−７／℃）を使用した以外は実施例１と同様に手順で１５インチの液晶ディスプレイのブラックストライプパターンを１５面（３×５）付けの刷版を作製した。また、パターンの周辺に、測長用のパターンを合わせて形成した。 A 15-inch liquid crystal display was prepared in the same manner as in Example 1 except that Corning Eagle 2000 glass 1100 × 1300 mm and plate thickness 0.7 mm thermal expansion coefficient 31.8 × 10 −7 / ° C. were used for the glass substrate. A printing plate with 15 black stripe patterns (3 × 5) was prepared. A length measurement pattern was also formed around the pattern.
この刷版を使用して、基板にコーニング社製１７３７ガラス １１００×１２５０ｍｍ、板厚０．７ｍｍ 熱膨張率３７．６×１０−７／℃）を使用し、実施例１と同様にしてブラックマトリクスパターンを印刷した。印刷の際には、版定盤と基板定盤の温度を２３±０．５℃に調節した。
印刷されたパターンの周辺に設置した測長用パターン間の距離を測定した結果、刷版の寸法に対し印刷パターンの寸法変化は０．６μｍ／ｍであり、カラーフィルターのトータルピッチの規格である±５μｍ以内を満足する結果が得られた。
Using this printing plate, a black matrix was prepared in the same manner as in Example 1, using Corning 1737 glass 1100 × 1250 mm, plate thickness 0.7 mm, and coefficient of thermal expansion 37.6 × 10 −7 / ° C. A pattern was printed. At the time of printing, the temperature of the plate surface plate and the substrate surface plate was adjusted to 23 ± 0.5 ° C.
As a result of measuring the distance between the length measurement patterns installed around the printed pattern, the dimensional change of the printed pattern is 0.6 μm / m relative to the size of the printing plate, which is the standard for the total pitch of the color filter. A result satisfying the range of ± 5 μm was obtained.
ＥＬディスプレイの発光材料の印刷や回路基板の配線パターンの印刷、ＩＣタグのアンテナパターンの印刷に用いることができる。 It can be used for printing light emitting materials for EL displays, wiring patterns for circuit boards, and antenna patterns for IC tags.
１・・・ＬＣＤパターン
２・・・額縁パターン
３・・・ブラックマトリクスパターン
４・・・分割パターンの平坦部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... LCD pattern 2 ... Frame pattern 3 ... Black matrix pattern 4 ... Flat part of a division | segmentation pattern
Claims (1)
該刷版が太い凹部と細い凹部を有し、該太い凹部は分割用凸部により小パターンに分割されており、
前記細い凹部の深さと前記小パターンに分割された太い凹部の深さは、前記転写除去において、前記ブランケットが前記細い凹部の底と前記小パターンに分割された太い凹部の底とに接しないような深さであり、
前記分割されている小パターンの境界部分である分割用凸部のパターン幅が０．５μm以上３μm以下である
ことを特徴とする印刷方法。 In a method of printing a pattern by a printing method in which ink is applied to a blanket, unnecessary portions are transferred and removed to the surface of the printing plate, and ink remaining on the blanket is transferred to a substrate .
The printing plate has a thick concave portion and a thin concave portion, and the thick concave portion is divided into small patterns by dividing convex portions ,
The depth of the thin concave portion and the depth of the thick concave portion divided into the small patterns are such that the blanket does not contact the bottom of the thin concave portion and the bottom of the thick concave portion divided into the small patterns in the transfer removal. Depth
The printing method, wherein a pattern width of a dividing convex portion which is a boundary portion of the divided small pattern is 0.5 µm or more and 3 µm or less .
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