JP6678430B2 - スクリーン印刷による薄膜細線パターンの形成方法 - Google Patents
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Description
以下のようにして、レジスト層形成用及び薄膜パターン形成用のスクリーン版として、パターン形成用スクリーン102と支持体用スクリーン103とからなる、コンビネーションスクリーン印刷版100を作製した。ここで、レジスト層形成用のコンビネーションスクリーン印刷版(以後、レジスト層用版と称する)と、薄膜パターン形成用のコンビネーションスクリーン版(以後、薄膜パターン用版と称する)とは、パターン作成の基となるマスク23のパターンが異なるのみであり、スクリーン版の作成方法としては同一である。
印刷機:マイクロテック製MT−320Z
スキージ:ウレタンゴム製平スキージ
スキージ硬度:70°
スキージ角度:70°
スキージ幅:170mm
印刷速度:100mm/sec
総圧:130KPa
実印圧:+30KPa
レジスト用インク:互応化学工業製TSM−397、粘度25Pa・S(25℃)
薄膜用インク:有機EL発光層用組成物、粘度1Pa・S(25℃)
印刷対象:ポリエステルフィルム
温度/湿度:22℃〜23℃/50〜60%
なお、クリアランスは各スクリーン印刷版において、スクリーン印刷版を離すことができる最小の距離とした。
実施例1において、薄膜13の被覆率が80%、100%となるような薄膜パターン用版Bを作成して薄膜13の印刷を行った。薄膜パターン用版Bの薄膜13の被覆率が100%となる部分は、感光性樹脂膜22が形成されていない部分を意味する。ここで、薄膜13の被覆率が80%であるサンプルを実施例2aとした。また、薄膜13の被覆率が100%であるサンプルを実施例2bとした。印刷条件としては、薄膜パターン用版Bを用いた以外は、実施例1と同様とした。
薄膜用インクとして、粘度が0.1Pa・Sとなるよう調整した有機EL発光層インクを用いた。この有機EL発光層インクは、ポリビニルカルバゾール、2−4ビフェニリル6フェニルベンゾオキサゾール、クマリン6を、質量比で160:40:1からなる混合物を10質量%になるように、イソホロンの溶媒に溶解したものである。薄膜用インクの粘度以外は、実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た。
実施例1に対して、基材11の材料をガラスに代え、薄膜用インクとして、粘度が18Pa・SのITOインク(奥野製薬(株)製、商品名ナノディスパー)を用いた。これ以外は実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た。
実施例3において用いた薄膜用インクをイソホロンの溶媒にて希釈することにより、粘度を0.01Pa・Sに調整した薄膜用インクを用いた。また、粘度が190Pa・Sである銀ペースト(InkTec Co.製 TEC-PA051)をエチルカーバイトアセテートで希釈することにより、粘度を40Pa・Sに調整した薄膜用インクを用いた。これ以外は実施例1と同様として、サンプルを作成した。ここで、実施例5〜8では、薄膜13の被覆率が20%のパターンでの評価とした。粘度が0.01Pa・Sである薄膜用インクを用いた場合を実施例5aとし、粘度が40Pa・Sである薄膜用インクを用いた場合を実施例5bとした。
レジスト用インクとして、実施例1で用いた互応化学工業(株)製TSM−397に代えて、十条ケミカル(株)製JELCON MS−03Cに、AcrosOrganics社製の水溶性ポリマーPVP3500(ポリビニルピロリドン)を3質量%混合したものを用いた。これ以外は実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た。
実施例1において用いた基材11であるポリエステルフィルムに代えて、基材11の表面粗度の影響を見るために、住友3M(株)製、研磨紙#8000を用いて、基材11の表面の算術平均粗さRaを0.4μmとした(実施例7a)。また、研磨紙#4000を用いて、基材11の算術平均粗さRaを2.1μmとした(実施例7b)。さらに、研磨紙#1000を用いて、基材11の算術平均粗さRaを3.8μmとした(実施例7c)。これ以外は実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た。
パターン形成用スクリーン102として、加圧加工により、実施例1で用いたパターン形成用スクリーン102よりもメッシュ厚みが40%だけ低減するように平滑化したスクリーン(株式会社NBCメタルメッシュ製、M−10、400−019Cal)を用いた。これ以外は実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た(実施例8a)。また、パターン形成用スクリーン102として、線径16μmの高強度ステンレス線を360メッシュに織り込んだスクリーンメッシュ(株式会社NBCメタルメッシュ製、M−30、360−016)を用いた。ここで、支持体用スクリーン103としては、ポリアリレート製の繊維径23μmの糸を330メッシュに織り込んだV330(株式会社NBCメッシュテック製、商品名Vスクリーン)を用いた。これ以外は実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た(実施例8b)。また、パターン形成用スクリーン102として、線径24μmの一般的な軟質のステンレス線を用いて325メッシュに織り込まれたスクリーンメッシュ(株式会社NBCメタルメッシュ製、M−10、325−024)を用いた(実施例8c)。また、パターン形成用スクリーン102として、線径30μmの一般的な軟質のステンレス線を用いて250メッシュに織り込まれたスクリーンメッシュ(株式会社NBCメタルメッシュ製、M−10、250−030)を用いた(実施例8d)。これ以外は実施例1と同様の方法で薄膜細線パターン14が形成されたサンプルを得た。
レジスト層12の形成を行わずに、直接ポリエステルフィルムの基材11に薄膜13のパターン印刷を行った。薄膜用インクとしては、粘度が18Pa・SのITOインク(奥野製薬(株)製、商品名ナノディスパー)を用いた(比較例1a)。また、粘度を100Pa・Sに調整した銀ペースト(InkTec Co.製 TEC-PA051をエチルカーバイトアセテートで希釈)を用いた(比較例1b)。印刷条件は実施例1と同様とし、薄膜13の被覆率が0%でのパターンでの評価とした。
レジスト層12の形成を行わずに、直接ポリエステルフィルムの基材11に薄膜13のパターン印刷を行った。ここで、薄膜パターン用版としては、感光性樹脂膜22を形成したコンビネーションスクリーン印刷版100と、線幅100μmのライン状のパターンを500μmの間隔で形成するよう設計したマスク23とを用いて作成した。スクリーン印刷で用いた薄膜用インク及び印刷条件は実施例1と同様とした。
薄膜細線パターン14の形成の評価としては、レジスト層12の洗浄の容易さ、洗浄によるレジスト層12の除去状態、また薄膜細線パターン14のストライプ状の細線同士が薄膜用インクの滲み等により繋がっていたり、逆に細線が断線していないか、などを座標計測機PCM−1300(株式会社ソキア製)を用い、実施例・比較例における基材11の表面を拡大して目視観察により評価した。
図4に示されたマスク23のパターンと逆パターンのレジスト層12が、標準的な洗浄で除去できるか、強めのジェット洗浄やブラッシング洗浄が必要か、また洗浄後のレジスト層12の残留の有無や程度を、前記の座標計測機PCM−1300(株式会社ソキア製)を用いて目視観察により評価した。標準的な洗浄でレジスト層12の残留が無い場合を◎、強めの洗浄を行えば、レジスト層12の残留が無い場合を○、強めの洗浄でも僅かにレジスト層12の残留が有る場合を△、洗浄で十分にレジスト層12を除去出来ない場合を×とし、4段階で評価した。
薄膜細線パターン14の繋がりや断線などの欠点の有無を前記の座標計測機PCM−1300(株式会社ソキア製)を用いて目視観察により評価した。評価ランクとしては、線幅が50μm以上では欠点が無く、かつ線幅が30μmでの欠点が20%以下である場合を評価AAA、線幅が50μm以上で欠点が無い場合を評価AA、線幅が75μm以上で欠点が無い場合を評価A、線幅が100μmのみで完全に欠点が無い場合を評価B、線幅が100μmでの欠点が50%以下の場合を評価C、線幅が100μmでの欠点が50%より高い場合を評価Dとした。
12:レジスト層
13:薄膜
14:薄膜細線パターン
21:メッシュ織物
22:感光性樹脂膜
23:マスク
UV:紫外線
31:硬化した感光性樹脂膜
32:開口部
100:コンビネーションスクリーン印刷版
101:枠
102:パターン形成用スクリーン
103:支持体用スクリーン
Claims (9)
- 基材上に所定の薄膜細線パターンを形成する方法であって、
第1スクリーン印刷版を用いたスクリーン印刷により、前記薄膜細線パターンに対して逆パターンとなるレジスト層を前記基材上に形成する第1工程と、
前記第1工程での前記第1スクリーン印刷版の設置位置に第2スクリーン印刷版を位置決めし、前記基材のうち、少なくとも前記レジスト層が形成されていない領域に対して、前記第2スクリーン印刷版を用いたスクリーン印刷により、前記薄膜細線パターンとして用いられる薄膜を形成する第2工程と、
前記第2工程の後に、前記基材上の前記レジスト層を除去して、前記レジスト層が形成されていない領域に前記薄膜細線パターンを残す第3工程と、
を有し、
前記第2スクリーン印刷版には、前記レジスト層の周縁部を覆う領域にも前記薄膜が形成されるように、前記薄膜細線パターンの設計上の幅以上である幅を有するパターンが形成されていることを特徴とする薄膜細線パターンの形成方法。 - 前記薄膜細線パターンは、平均厚さが1μm以下の薄膜であり、かつ最小幅が100μm以下の細線パターンであることを特徴とする、請求項1に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記レジスト層が水溶性のレジスト層であることを特徴とする、請求項1または2に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記第2スクリーン印刷版の前記パターンから算出され、前記薄膜が前記周縁部を覆う面積が、前記基材に平行な前記レジスト層の表面の全面積に対して、60%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1項に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記レジスト層の平均厚さが前記薄膜細線パターンの平均厚さの2倍以上、20倍以下であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記薄膜の形成に用いられるインクの粘度が、0.01Pa・S以上、40Pa・S以下であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記基材の表面の算術平均粗さRaが5μm以下であることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記第1スクリーン印刷版のうちの少なくとも前記逆パターンを形成する部分のスクリーンと、前記第2スクリーン印刷版のうちの少なくとも前記薄膜を形成する部分のスクリーンとは、金属または合繊の線材からなる縦糸及び横糸が互いに交差するように製織されたメッシュ織物であり、前記縦糸及び前記横糸の線径が25μm以下であり、前記縦糸及び前記横糸が延びる方向のメッシュ数が、それぞれ325以上であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
- 前記メッシュ織物のヤング率が、10000N/mm2以上であることを特徴とする、請求項8に記載した薄膜細線パターンの形成方法。
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