TW201300524A - 平版印刷電鑄板清洗溶液組成物及使用該組成物之清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係可迅速且確實去除殘留於印刷後電鑄板之墨水。本發明係關於一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物及使用該組成物之清洗方法,更詳言之係關於一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係包含有機胺化合物1~25質量%、芳香族醇10~70質量%及有機溶劑20~80質量%,由於不含防腐蝕劑及氟化合物,因此不會對形成有微細圖案之電鑄板造成損傷,可迅速同時去除殘留於印刷後電鑄板之固化墨水,亦即不僅去除BM,RGB用墨水亦可同時一併去除,故可確保印刷圖案之重現性,可於平板印刷製程中,直接導入清洗製程而連續執行,因此亦可提升製程良率及生產力。
Description
本發明係關於一種可於平板印刷後,迅速去除殘留於電鑄板之已固化墨水之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,及使用該組成物之清洗方法。
平板印刷法(offset-printing)具有不產生有害廢液,以低成本即可精度良好地印刷數十~數百mm之微細圖案之優點,其出現成為可代替光微影製程之技術。
平板印刷中,尤以電鑄板平板印刷法之線寬小至200mm以下,高度亦容易形成較高的微細圖案,作為適合形成要求高電傳導性之配線用微細圖案的技術而受到矚目。
電鑄板平板印刷法係採如下方法來完成:於用以在平坦基材之一面印刷的圖案,採陰刻而形成之電鑄板之陰刻部分,填充墨水,將該填充墨水轉印於橡皮布後,使其再轉印於被印刷體。藉由該類電鑄板平板印刷法所形成的微細圖案之形成,係容易受到墨水流動性、施加於電鑄板之壓力等所影響,填充於電鑄板之一部分墨水未轉印於橡皮布而殘留時,有時會變形。因此,具有難以確保微細圖案之重現性的缺點。
為了解決此問題,採用於電鑄板平板印刷後,定期清洗電鑄板1次至數次的方法,來去除殘留墨水。清洗溶液係使用一般的剝離液或作為清洗溶液之胺系溶液,但藉由該溶液難以完全去除已固化墨水,由於對於金屬的腐蝕性亦甚強,因此具有另外需要防腐蝕劑的缺點。又,雖亦使用含氟化合物之溶液,但該溶液之安定性不佳,亦具有含氟量高的缺點。
又,利用一般的剝離液或清洗溶液時,難以同時去除各異之去除速度之黑矩陣(BM)、以及紅綠藍(RGB)用之紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之墨水,又,藉由清洗而溶解之墨水的清洗完成後,仍可能發生殘留於電鑄板表面並再附著的問題,由於難以在短時間去除電鑄板平板印刷後固化的墨水,因此墨水之去除速度變慢,且可能引發生產性降低。
平板印刷中,尤以電鑄板平板印刷法之線寬小至200mm以下,高度亦容易形成較高的微細圖案,作為適合形成要求高電傳導性之配線用微細圖案的技術而受到矚目。
電鑄板平板印刷法係採如下方法來完成:於用以在平坦基材之一面印刷的圖案,採陰刻而形成之電鑄板之陰刻部分,填充墨水,將該填充墨水轉印於橡皮布後,使其再轉印於被印刷體。藉由該類電鑄板平板印刷法所形成的微細圖案之形成,係容易受到墨水流動性、施加於電鑄板之壓力等所影響,填充於電鑄板之一部分墨水未轉印於橡皮布而殘留時,有時會變形。因此,具有難以確保微細圖案之重現性的缺點。
為了解決此問題,採用於電鑄板平板印刷後,定期清洗電鑄板1次至數次的方法,來去除殘留墨水。清洗溶液係使用一般的剝離液或作為清洗溶液之胺系溶液,但藉由該溶液難以完全去除已固化墨水,由於對於金屬的腐蝕性亦甚強,因此具有另外需要防腐蝕劑的缺點。又,雖亦使用含氟化合物之溶液,但該溶液之安定性不佳,亦具有含氟量高的缺點。
又,利用一般的剝離液或清洗溶液時,難以同時去除各異之去除速度之黑矩陣(BM)、以及紅綠藍(RGB)用之紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)之墨水,又,藉由清洗而溶解之墨水的清洗完成後,仍可能發生殘留於電鑄板表面並再附著的問題,由於難以在短時間去除電鑄板平板印刷後固化的墨水,因此墨水之去除速度變慢,且可能引發生產性降低。
(發明所欲解決之問題)
本發明之目的在於提供一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係不含防腐蝕劑及氟化合物,因此不會對電鑄板造成損傷,可迅速且確實去除殘留於形成有微細圖案之電鑄板之BM,且一併去除RGB用墨水。
又,本發明之其他目的在於提供一種清洗方法,其係於平板印刷製程中,可利用前述平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,以連線(in-line)連續執行清洗製程。
(解決問題之手段)
1.一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係包含有機胺化合物1~25質量%、芳香族醇10~70質量%及有機溶劑20~80質量%。
2.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機胺化合物係以下述化學式1所示之化合物;
[化學式1]
(式中,R1~R3係獨立而為氫原子、置換或非置換之碳數1~10之烷基或羥烷基、置換或非置換之碳數2~10之烯基或羥烯基、羧基、置換或非置換之碳數5~8之環烷基或羥環烷基、苯基或苄基;前述R1~R3受到置換的情況下,可由以下來置換:已由碳數1~4之烷基所置換或非置換之胺基、羧基、羥基、碳數1~10之烷基、或者已由被羥基所置換或非置換之碳數1~10之烷氧基所置換之碳數1~10之烷基。)
3.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述芳香族醇係由下述化學式2所示之化合物;
[化學式2]
(式中,R4為碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基或碳數1~5之羥烷基;R5為氫原子、羥基或碳數1~5之羥烷基。)
4.如上述項目3所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述化學式2所示之化合物係從由苄醇、苯乙醇、苯原酚、苯丙醇、羥基苄醇及羥基苯乙醇所組成的群組中選擇之1種以上之化合物。
5.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機溶劑係從由醚系化合物及其乙酸酯衍生物、醇系化合物、砒喀烷酮系化合物、醯胺系化合物、咪唑啶酮系化合物、內酯系化合物、亞碸系化合物、磷酸系化合物、碳酸酯系化合物、以及甲酚系化合物所組成的群組中選擇之1種以上之有機溶劑。
6.如上述項目5所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機溶劑為醚系化合物及其乙酸酯衍生物之混合溶劑。
7.如上述項目5所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述醚系化合物為乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚或二丙二醇單甲醚。
8.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中包含有機胺化合物3~15質量%、芳香族醇20~50質量%及有機溶劑35~70質量%。
9.一種清洗方法,其係包含利用上述項目1~8之某一項目所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,令殘留於電鑄板之墨水溶解而去除之階段。
10.如上述項目9所記載之清洗方法,其中於凹版印刷製程中,以連線(in-line)來連續執行。
(發明之效果)
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物由於不含防腐蝕劑及氟化合物,因此不會對形成有微細圖案之電鑄板造成損傷,可令殘留於印刷後之電鑄板之固化墨水溶解而迅速去除,可確保印刷圖案之重現性。
又,本發明之清洗溶液組成物不僅可去除BM,亦可同時一併均勻且迅速去除RGB用墨水,可防止藉由清洗而去除之墨水再附著於電鑄板表面,使得電鑄板再污染。
又,本發明之清洗溶液組成物及清洗方法係直接導入平板印刷製程中,能夠以連線(in-line)來連續執行清洗製程,可提升製程良率及生產性。
本發明之目的在於提供一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係不含防腐蝕劑及氟化合物,因此不會對電鑄板造成損傷,可迅速且確實去除殘留於形成有微細圖案之電鑄板之BM,且一併去除RGB用墨水。
又,本發明之其他目的在於提供一種清洗方法,其係於平板印刷製程中,可利用前述平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,以連線(in-line)連續執行清洗製程。
(解決問題之手段)
1.一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係包含有機胺化合物1~25質量%、芳香族醇10~70質量%及有機溶劑20~80質量%。
2.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機胺化合物係以下述化學式1所示之化合物;
[化學式1]
(式中,R1~R3係獨立而為氫原子、置換或非置換之碳數1~10之烷基或羥烷基、置換或非置換之碳數2~10之烯基或羥烯基、羧基、置換或非置換之碳數5~8之環烷基或羥環烷基、苯基或苄基;前述R1~R3受到置換的情況下,可由以下來置換:已由碳數1~4之烷基所置換或非置換之胺基、羧基、羥基、碳數1~10之烷基、或者已由被羥基所置換或非置換之碳數1~10之烷氧基所置換之碳數1~10之烷基。)
3.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述芳香族醇係由下述化學式2所示之化合物;
[化學式2]
(式中,R4為碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基或碳數1~5之羥烷基;R5為氫原子、羥基或碳數1~5之羥烷基。)
4.如上述項目3所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述化學式2所示之化合物係從由苄醇、苯乙醇、苯原酚、苯丙醇、羥基苄醇及羥基苯乙醇所組成的群組中選擇之1種以上之化合物。
5.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機溶劑係從由醚系化合物及其乙酸酯衍生物、醇系化合物、砒喀烷酮系化合物、醯胺系化合物、咪唑啶酮系化合物、內酯系化合物、亞碸系化合物、磷酸系化合物、碳酸酯系化合物、以及甲酚系化合物所組成的群組中選擇之1種以上之有機溶劑。
6.如上述項目5所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機溶劑為醚系化合物及其乙酸酯衍生物之混合溶劑。
7.如上述項目5所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述醚系化合物為乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚或二丙二醇單甲醚。
8.如上述項目1所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中包含有機胺化合物3~15質量%、芳香族醇20~50質量%及有機溶劑35~70質量%。
9.一種清洗方法,其係包含利用上述項目1~8之某一項目所記載之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,令殘留於電鑄板之墨水溶解而去除之階段。
10.如上述項目9所記載之清洗方法,其中於凹版印刷製程中,以連線(in-line)來連續執行。
(發明之效果)
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物由於不含防腐蝕劑及氟化合物,因此不會對形成有微細圖案之電鑄板造成損傷,可令殘留於印刷後之電鑄板之固化墨水溶解而迅速去除,可確保印刷圖案之重現性。
又,本發明之清洗溶液組成物不僅可去除BM,亦可同時一併均勻且迅速去除RGB用墨水,可防止藉由清洗而去除之墨水再附著於電鑄板表面,使得電鑄板再污染。
又,本發明之清洗溶液組成物及清洗方法係直接導入平板印刷製程中,能夠以連線(in-line)來連續執行清洗製程,可提升製程良率及生產性。
本發明係關於一種可於平板印刷後,迅速去除殘留於電鑄板之已固化墨水之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,及使用該組成物之清洗方法。
以下詳細說明本發明。
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其特徵為包含有機胺化合物1~25質量%、芳香族醇10~70質量%及有機溶劑20~80質量%。
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物更宜包含有機胺化合物3~15質量%、芳香族醇20~50質量%及有機溶劑35~70質量%。
有機胺化合物係使得殘留於電鑄板之已固化墨水膨潤,順利分散墨水所含顏料,於清洗後之沖洗製程中,使得溶解之墨水不會再附著於電鑄板而去除之成分。
有機胺化合物可舉出下述化學式1所示之化合物。
[化學式1]
式中,R1~R3係獨立而為氫原子、置換或非置換之碳數1~10之烷基或羥烷基、置換或非置換之碳數2~10之烯基或羥烯基、羧基、置換或非置換之碳數5~8之環烷基或羥環烷基、苯基或苄基;前述R1~R3受到置換的情況下,可由以下來置換:已由碳數1~4之烷基所置換或非置換之胺基、羧基、羥基、碳數1~10之烷基、或者已由被羥基所置換或非置換之碳數1~10之烷氧基所置換之碳數1~10之烷基。
以化學式1所示之化合物可舉出:甲基胺、乙基胺、單異丙基胺、正丁基胺、二級丁基胺、異丁基胺、三級丁基胺、戊基胺、單乙醇胺、單丁醇胺、單異丁醇胺、1-胺基-2-丙醇、2-胺基-1-丙醇、3-胺基-1-丙醇、4-胺基-1-丁醇、2-(2-胺基乙氧)乙醇、甲基(甲氧甲基)胺基乙醇等一級胺化合物;二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二異丙基胺、二丁基胺、二異丁基胺、甲基乙基胺、甲基丙基胺、甲基異丙基胺、甲基丁基胺、甲基異丁基胺、二乙醇胺、2-(乙基胺)乙醇、2-(甲基胺)乙醇、而丁醇胺等二級胺化合物;以及三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三戊基胺、二甲基乙基胺、甲基二乙基胺、甲基二丙基胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、(丁氧甲基)二乙基胺、(甲氧甲基)二乙基胺、(甲氧乙基)二乙醇胺及(羥基乙氧甲基)二乙基胺等三級胺化合物等;該等化合物可單獨使用或混合2種以上使用。
有機胺化合物係相對於平板印刷電鑄板清洗溶液組成物之總量100質量%,宜含1~25質量%,更宜含3~15質量%。含量小於1質量%時,無法使殘留於電鑄板之墨水充分膨潤,唯恐墨水去除能力變差,超過25質量%時則成為價格升高的主要原因,其他成分之含量相對降低,可能引起已固化墨水之膨潤速度降低。
對於溶解殘留於電鑄板之墨水所含樹脂,芳香族醇係非常有效的有機溶劑,於短時間內讓已固化墨水膨潤且溶解,進而使有機胺化合物迅速滲透至電鑄板表面,令清洗性能提升之成分。
芳香族醇可舉出由下述化學式2所示之化合物。
[化學式2]
式中,R4為碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基或碳數1~5之羥烷基;R5可為氫原子、羥基或碳數1~5之羥烷基。
化學式2所示之化合物可舉出苄醇、苯乙醇、苯原酚(肉桂醇)、苯丙醇、羥基苄醇及羥基苯乙醇等,該等化合物可單獨使用或混合2種以上使用。
芳香族醇係相對於平板印刷電鑄板清洗溶液組成物之總量100質量%,宜含10~70質量%,更宜含20~50質量%。含量小於10質量%時,殘留於電鑄板之墨水所含樹脂之膨潤及溶解力降低,可能發生已固化墨水之清洗性能降低,超過70質量%時,由於與水的親和性相對低之化合物本身特性,於沖洗製程後,清洗劑本身殘留於電鑄板,亦唯恐發生墨水之印刷瑕疵。
有機溶劑係於以清洗製程溶解殘留於電鑄板之墨水後,以沖洗製程去除時,防止由水親和性低之芳香族醇所溶解的墨水,再附著於電鑄板之成分。
有機溶劑可使用質子性或非質子性極性溶劑雙方。
質子性極性溶劑可舉出:乙二醇單甲基醚、二乙二醇單甲基醚、三乙二醇單甲基醚、聚乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚等醚系化合物及其乙酸酯衍生物;以及丙醇、丁醇、異丁醇、四氫呋喃甲醇等醇系化合物等。又,作為非質子性極性溶劑,化合物可舉出:甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等醯胺系化合物;N-甲基砒喀烷酮、N-乙基砒喀烷酮等砒喀烷酮系化合物;1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、1,3-二丙基-2-咪唑啶酮等咪唑啶酮系化合物;γ-丁內酯等內酯系化合物;二甲基亞碸、環丁碸等亞碸系化合物;三甲基磷酸、三丁基磷酸等磷酸系化合物;二甲基碳酸酯、乙烯碳酸酯等碳酸酯系化合物;及鄰甲酚、間甲酚、對甲酚等甲酚系化合物等。該等化合物可單獨使用或混合2種以上使用。該等化合物中,若考慮對於墨水之溶解能力大、清洗能力更加良好的觀點,則以醚系化合物及其乙酸酯衍生物為宜,若考慮與水的親和性大、於沖洗製程無清洗劑殘留之虞,可進一步提升清洗性能的觀點,則混合醚系化合物及其乙酸酯衍生物來使用。此時,並未特別限定醚系化合物及其乙酸酯衍生物之質量比,可依用途及目標效果來調節。
有機溶劑係相對於平板印刷電鑄板清洗溶液組成物之總量100質量%,宜含20~80質量%,更宜含33~70質量%。含量小於20質量%時,對於殘留於電鑄板之墨水所含樹脂之溶解度提升效果些微,超過80質量%時,清洗溶液中之其他成分之含量相對變少,溶解度及膨潤速度降低,可能造成清洗溶液之性能劣化。
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物即使含一般之光阻剝離液或作為清洗溶液使用之有機胺,但由於不需要防腐蝕劑,亦不含氟化合物,因此溶液之安定性良好,不會對電鑄板造成任何損傷,可同時均勻且迅速去除殘留於電鑄板之已固化墨水,亦即不僅可去除BM,亦可同時一併均勻且迅速去除RGB用墨水。特言之,由於有機系清洗溶液不僅可去除印刷製程後之已固化墨水,亦可於印刷製程中,直接溶解去除在連線上未固化之殘留墨水,因此可提升製程良率及生產性。又,由於可透過沖洗製程,容易去除由清洗所溶解的墨水,因此亦可防止以溶解之墨水再附著於電鑄板而污染電鑄板。藉此可確保印刷圖案之重現性。
前述本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物可採用一般方法來製造。
本發明提供一種清洗方法,其係包含利用前述平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,令殘留於電鑄板之墨水溶解而去除之階段。
特言之,本發明之清洗方法之特徵在於,藉由使用有機系清洗溶液組成物,不僅可於平板印刷製程後導入,於墨水固化前之平板印刷製程亦可導入清洗製程。亦即,於平板印刷製程中,以連線對電鑄板處理清洗溶液組成物,不僅可去除殘留於前述電鑄板之已固化墨水,亦可均勻且迅速直接溶解未固化之殘留墨水而去除。藉此,可確保印刷圖案之重現性,並且可縮短產距時間(takt‐time),大幅提升製程良率及生產性。
利用本發明之清洗溶液組成物清洗平板印刷電鑄板之方法,可舉出例如:於清洗溶液組成物,直接浸泡含有殘留於微細圖案之墨水之電鑄板之方法;於電鑄板噴灑清洗溶液組成物之方法;以及於電鑄板塗布清洗溶液組成物後刷洗之方法等;亦可組合使用該等方法。此時,為了提高清洗效果,亦可利用超音波。
又,並未特別限定清洗溶液組成物之使用條件(溫度、時間等),可依殘留於電鑄板之墨水含量及濃度等來適當選擇,例如能夠以25~60℃執行10秒~3分鐘。
以本發明之清洗溶液組成物處理電鑄板後,可因應需要,以水或醇系溶劑進一步執行沖洗製程。沖洗方法並未特別限定,例如可採利用噴嘴及清洗用刀(knife),以一定壓力噴射水的方法來執行。此時,水為去離子蒸餾水之例如半導體製程用去離子蒸餾水,可使用相對電阻值18MΩ/cm之物。
以下,為了有助於理解本發明而提示較佳實施例,該等實施例僅止於例示本發明,不限制所附之申請專利範圍。對於同業者而言,顯然可於本發明之範疇及技術思想的範圍內,對於實施例可予以各種變更及修正,該類變更及修正當然屬於所附之申請專利範圍內。
[實施例]
實施例1
混合且攪拌單異丙醇胺(MIPA)10質量%、芐醇(BA)40質量%及乙二醇單乙醚(MTG)50質量%,調製平板印刷電鑄板清洗溶液組成物。
實施例2~10、比較例1~8
與前述實施例1同樣以下述表1所示成分及含量,來調製清洗溶液組成物。此時,含量係表示質量%。
【表1】
[試驗例]
1.清洗能力
為了評估使用於平板印刷之RGB用紅色墨水、綠色墨水及藍色墨水、以及BM用黑色墨水之清洗能力,如第1圖所示,於玻璃基板上,形成長邊130μm、短邊30μm、高度20~30μm之彩色濾光片之畫素狀微細圖案,製作與平板印刷電鑄板類似之試驗評估用電鑄板。於製作之電鑄板,利用刮刀法,採用於各個微細圖案內填充紅色墨水(PCF-R-001、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)、綠色墨水(PCF-G-001、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)、藍色墨水(PCF-B-004、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)及黑色墨水(PCF-BM-005、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)的方式予以塗膜後,以100℃乾燥3分鐘而製作試片。
以一定時間(10秒、20秒),於常溫之清洗溶液組成物浸泡所製作的試片後取出,以去離子蒸餾水沖洗20秒。沖洗完成後,以氮氣使試片完全乾燥。
拍攝乾燥試片之光學顯微鏡照片,根據以下所示基準,利用其等來評估清洗能力。
<評估基準>
◎:墨水完全去除。
○:墨水良好地去除。
△:墨水微量殘留。
X:墨水大量殘留。
【表2】
如前述表2,本發明以最佳含量含有機胺化合物、芳香族化合物及有機溶劑之實施例1~10之清洗溶液組成物,係與比較例1~8之清洗溶液組成物相比較,其對於紅色、綠色、藍色及黑色墨水整體呈現均勻且快速、良好之清洗性能。尤其在含有20~50質量%之芳香族醇時,以及於使用醚系化合物及其乙酸酯衍生物之混合溶劑來作為有機溶劑時,可獲得更加良好的效果。
另,不含有機胺化合物之比較例1之清洗溶液組成物,雖確認到部分的殘留墨水膨潤及溶解,但於沖洗製程中未從電鑄板去除;分別不含芳香族醇及有機溶劑之比較例2及3之清洗溶液組成物,其殘留墨水之膨潤及溶解性能降低,於沖洗步驟後確認到殘留異物。含水之比較例4及5之水系清洗溶液組成物,難以於短時間內去除殘留墨水。又,含過多量之有機胺化合物之比較例6、分別含微量、過多量之芳香族醇之比較例7及8之清洗溶液組成物,亦確認到與其他例相同的問題。
於第2圖,表示利用本發明之實施例3之清洗溶液組成物洗淨20秒之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。藉此確認本發明之清洗溶液組成物,就存在於試片、尤其是存在於微細圖案內之墨水之清洗能力良好。
又,於第3圖,表示利用比較例1之清洗溶液組成物洗淨20秒之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。此情況下,可知不僅未去除存在於微細圖案內部之墨水,亦未去除存在於外部之墨水。
2.製程良率、生產性
與平板印刷製程之連線採同等製程條件,直接導入所調製的清洗溶液組成物而評估。此時,墨水係選擇適用藍色墨水及黑色墨水來評估。於連線形態下,以0.5MPa壓力,利用清洗溶液組成物,藉由噴灑方式清洗剛印刷的電鑄板,清洗時間設定為5秒、10秒、20秒。清洗後,同樣以0.5MPa壓力,藉由利用去離子蒸餾水之噴灑方法沖洗20秒後,利用氮氣使其完全乾燥。利用乾燥電鑄板,連續各自執行20次平板印刷製程。
利用經清洗及乾燥之電鑄板印刷後,採製程良(%)來計算未被判斷為瑕疵之印刷片數。
【表3】
如前述表3,於電鑄板平板印刷製程中,採連線連續導入清洗製程的結果,不僅實施例之清洗溶液組成物可適用連續製程,於清洗後電鑄板不殘留墨水,因此可確保印刷圖案之重現性,可縮短產距時間,提升製程良率及生產性。
另,比較例2、3之清洗溶液組成物係對於全部墨水之去除速度不均,比較例4、5為非有機系之水系清洗溶液,難以直接導入於連線製程,製程良率不佳。又,比較例7、8之清洗溶液組成物係就製程良率及生產性方面來看,與實施例相比均不適宜。
以下詳細說明本發明。
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其特徵為包含有機胺化合物1~25質量%、芳香族醇10~70質量%及有機溶劑20~80質量%。
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物更宜包含有機胺化合物3~15質量%、芳香族醇20~50質量%及有機溶劑35~70質量%。
有機胺化合物係使得殘留於電鑄板之已固化墨水膨潤,順利分散墨水所含顏料,於清洗後之沖洗製程中,使得溶解之墨水不會再附著於電鑄板而去除之成分。
有機胺化合物可舉出下述化學式1所示之化合物。
[化學式1]
式中,R1~R3係獨立而為氫原子、置換或非置換之碳數1~10之烷基或羥烷基、置換或非置換之碳數2~10之烯基或羥烯基、羧基、置換或非置換之碳數5~8之環烷基或羥環烷基、苯基或苄基;前述R1~R3受到置換的情況下,可由以下來置換:已由碳數1~4之烷基所置換或非置換之胺基、羧基、羥基、碳數1~10之烷基、或者已由被羥基所置換或非置換之碳數1~10之烷氧基所置換之碳數1~10之烷基。
以化學式1所示之化合物可舉出:甲基胺、乙基胺、單異丙基胺、正丁基胺、二級丁基胺、異丁基胺、三級丁基胺、戊基胺、單乙醇胺、單丁醇胺、單異丁醇胺、1-胺基-2-丙醇、2-胺基-1-丙醇、3-胺基-1-丙醇、4-胺基-1-丁醇、2-(2-胺基乙氧)乙醇、甲基(甲氧甲基)胺基乙醇等一級胺化合物;二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二異丙基胺、二丁基胺、二異丁基胺、甲基乙基胺、甲基丙基胺、甲基異丙基胺、甲基丁基胺、甲基異丁基胺、二乙醇胺、2-(乙基胺)乙醇、2-(甲基胺)乙醇、而丁醇胺等二級胺化合物;以及三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三戊基胺、二甲基乙基胺、甲基二乙基胺、甲基二丙基胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、(丁氧甲基)二乙基胺、(甲氧甲基)二乙基胺、(甲氧乙基)二乙醇胺及(羥基乙氧甲基)二乙基胺等三級胺化合物等;該等化合物可單獨使用或混合2種以上使用。
有機胺化合物係相對於平板印刷電鑄板清洗溶液組成物之總量100質量%,宜含1~25質量%,更宜含3~15質量%。含量小於1質量%時,無法使殘留於電鑄板之墨水充分膨潤,唯恐墨水去除能力變差,超過25質量%時則成為價格升高的主要原因,其他成分之含量相對降低,可能引起已固化墨水之膨潤速度降低。
對於溶解殘留於電鑄板之墨水所含樹脂,芳香族醇係非常有效的有機溶劑,於短時間內讓已固化墨水膨潤且溶解,進而使有機胺化合物迅速滲透至電鑄板表面,令清洗性能提升之成分。
芳香族醇可舉出由下述化學式2所示之化合物。
[化學式2]
式中,R4為碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基或碳數1~5之羥烷基;R5可為氫原子、羥基或碳數1~5之羥烷基。
化學式2所示之化合物可舉出苄醇、苯乙醇、苯原酚(肉桂醇)、苯丙醇、羥基苄醇及羥基苯乙醇等,該等化合物可單獨使用或混合2種以上使用。
芳香族醇係相對於平板印刷電鑄板清洗溶液組成物之總量100質量%,宜含10~70質量%,更宜含20~50質量%。含量小於10質量%時,殘留於電鑄板之墨水所含樹脂之膨潤及溶解力降低,可能發生已固化墨水之清洗性能降低,超過70質量%時,由於與水的親和性相對低之化合物本身特性,於沖洗製程後,清洗劑本身殘留於電鑄板,亦唯恐發生墨水之印刷瑕疵。
有機溶劑係於以清洗製程溶解殘留於電鑄板之墨水後,以沖洗製程去除時,防止由水親和性低之芳香族醇所溶解的墨水,再附著於電鑄板之成分。
有機溶劑可使用質子性或非質子性極性溶劑雙方。
質子性極性溶劑可舉出:乙二醇單甲基醚、二乙二醇單甲基醚、三乙二醇單甲基醚、聚乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚等醚系化合物及其乙酸酯衍生物;以及丙醇、丁醇、異丁醇、四氫呋喃甲醇等醇系化合物等。又,作為非質子性極性溶劑,化合物可舉出:甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等醯胺系化合物;N-甲基砒喀烷酮、N-乙基砒喀烷酮等砒喀烷酮系化合物;1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、1,3-二丙基-2-咪唑啶酮等咪唑啶酮系化合物;γ-丁內酯等內酯系化合物;二甲基亞碸、環丁碸等亞碸系化合物;三甲基磷酸、三丁基磷酸等磷酸系化合物;二甲基碳酸酯、乙烯碳酸酯等碳酸酯系化合物;及鄰甲酚、間甲酚、對甲酚等甲酚系化合物等。該等化合物可單獨使用或混合2種以上使用。該等化合物中,若考慮對於墨水之溶解能力大、清洗能力更加良好的觀點,則以醚系化合物及其乙酸酯衍生物為宜,若考慮與水的親和性大、於沖洗製程無清洗劑殘留之虞,可進一步提升清洗性能的觀點,則混合醚系化合物及其乙酸酯衍生物來使用。此時,並未特別限定醚系化合物及其乙酸酯衍生物之質量比,可依用途及目標效果來調節。
有機溶劑係相對於平板印刷電鑄板清洗溶液組成物之總量100質量%,宜含20~80質量%,更宜含33~70質量%。含量小於20質量%時,對於殘留於電鑄板之墨水所含樹脂之溶解度提升效果些微,超過80質量%時,清洗溶液中之其他成分之含量相對變少,溶解度及膨潤速度降低,可能造成清洗溶液之性能劣化。
本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物即使含一般之光阻剝離液或作為清洗溶液使用之有機胺,但由於不需要防腐蝕劑,亦不含氟化合物,因此溶液之安定性良好,不會對電鑄板造成任何損傷,可同時均勻且迅速去除殘留於電鑄板之已固化墨水,亦即不僅可去除BM,亦可同時一併均勻且迅速去除RGB用墨水。特言之,由於有機系清洗溶液不僅可去除印刷製程後之已固化墨水,亦可於印刷製程中,直接溶解去除在連線上未固化之殘留墨水,因此可提升製程良率及生產性。又,由於可透過沖洗製程,容易去除由清洗所溶解的墨水,因此亦可防止以溶解之墨水再附著於電鑄板而污染電鑄板。藉此可確保印刷圖案之重現性。
前述本發明之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物可採用一般方法來製造。
本發明提供一種清洗方法,其係包含利用前述平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,令殘留於電鑄板之墨水溶解而去除之階段。
特言之,本發明之清洗方法之特徵在於,藉由使用有機系清洗溶液組成物,不僅可於平板印刷製程後導入,於墨水固化前之平板印刷製程亦可導入清洗製程。亦即,於平板印刷製程中,以連線對電鑄板處理清洗溶液組成物,不僅可去除殘留於前述電鑄板之已固化墨水,亦可均勻且迅速直接溶解未固化之殘留墨水而去除。藉此,可確保印刷圖案之重現性,並且可縮短產距時間(takt‐time),大幅提升製程良率及生產性。
利用本發明之清洗溶液組成物清洗平板印刷電鑄板之方法,可舉出例如:於清洗溶液組成物,直接浸泡含有殘留於微細圖案之墨水之電鑄板之方法;於電鑄板噴灑清洗溶液組成物之方法;以及於電鑄板塗布清洗溶液組成物後刷洗之方法等;亦可組合使用該等方法。此時,為了提高清洗效果,亦可利用超音波。
又,並未特別限定清洗溶液組成物之使用條件(溫度、時間等),可依殘留於電鑄板之墨水含量及濃度等來適當選擇,例如能夠以25~60℃執行10秒~3分鐘。
以本發明之清洗溶液組成物處理電鑄板後,可因應需要,以水或醇系溶劑進一步執行沖洗製程。沖洗方法並未特別限定,例如可採利用噴嘴及清洗用刀(knife),以一定壓力噴射水的方法來執行。此時,水為去離子蒸餾水之例如半導體製程用去離子蒸餾水,可使用相對電阻值18MΩ/cm之物。
以下,為了有助於理解本發明而提示較佳實施例,該等實施例僅止於例示本發明,不限制所附之申請專利範圍。對於同業者而言,顯然可於本發明之範疇及技術思想的範圍內,對於實施例可予以各種變更及修正,該類變更及修正當然屬於所附之申請專利範圍內。
[實施例]
實施例1
混合且攪拌單異丙醇胺(MIPA)10質量%、芐醇(BA)40質量%及乙二醇單乙醚(MTG)50質量%,調製平板印刷電鑄板清洗溶液組成物。
實施例2~10、比較例1~8
與前述實施例1同樣以下述表1所示成分及含量,來調製清洗溶液組成物。此時,含量係表示質量%。
【表1】
[試驗例]
1.清洗能力
為了評估使用於平板印刷之RGB用紅色墨水、綠色墨水及藍色墨水、以及BM用黑色墨水之清洗能力,如第1圖所示,於玻璃基板上,形成長邊130μm、短邊30μm、高度20~30μm之彩色濾光片之畫素狀微細圖案,製作與平板印刷電鑄板類似之試驗評估用電鑄板。於製作之電鑄板,利用刮刀法,採用於各個微細圖案內填充紅色墨水(PCF-R-001、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)、綠色墨水(PCF-G-001、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)、藍色墨水(PCF-B-004、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)及黑色墨水(PCF-BM-005、DONGWOO FINE-CHEM公司製、韓國)的方式予以塗膜後,以100℃乾燥3分鐘而製作試片。
以一定時間(10秒、20秒),於常溫之清洗溶液組成物浸泡所製作的試片後取出,以去離子蒸餾水沖洗20秒。沖洗完成後,以氮氣使試片完全乾燥。
拍攝乾燥試片之光學顯微鏡照片,根據以下所示基準,利用其等來評估清洗能力。
<評估基準>
◎:墨水完全去除。
○:墨水良好地去除。
△:墨水微量殘留。
X:墨水大量殘留。
【表2】
如前述表2,本發明以最佳含量含有機胺化合物、芳香族化合物及有機溶劑之實施例1~10之清洗溶液組成物,係與比較例1~8之清洗溶液組成物相比較,其對於紅色、綠色、藍色及黑色墨水整體呈現均勻且快速、良好之清洗性能。尤其在含有20~50質量%之芳香族醇時,以及於使用醚系化合物及其乙酸酯衍生物之混合溶劑來作為有機溶劑時,可獲得更加良好的效果。
另,不含有機胺化合物之比較例1之清洗溶液組成物,雖確認到部分的殘留墨水膨潤及溶解,但於沖洗製程中未從電鑄板去除;分別不含芳香族醇及有機溶劑之比較例2及3之清洗溶液組成物,其殘留墨水之膨潤及溶解性能降低,於沖洗步驟後確認到殘留異物。含水之比較例4及5之水系清洗溶液組成物,難以於短時間內去除殘留墨水。又,含過多量之有機胺化合物之比較例6、分別含微量、過多量之芳香族醇之比較例7及8之清洗溶液組成物,亦確認到與其他例相同的問題。
於第2圖,表示利用本發明之實施例3之清洗溶液組成物洗淨20秒之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。藉此確認本發明之清洗溶液組成物,就存在於試片、尤其是存在於微細圖案內之墨水之清洗能力良好。
又,於第3圖,表示利用比較例1之清洗溶液組成物洗淨20秒之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。此情況下,可知不僅未去除存在於微細圖案內部之墨水,亦未去除存在於外部之墨水。
2.製程良率、生產性
與平板印刷製程之連線採同等製程條件,直接導入所調製的清洗溶液組成物而評估。此時,墨水係選擇適用藍色墨水及黑色墨水來評估。於連線形態下,以0.5MPa壓力,利用清洗溶液組成物,藉由噴灑方式清洗剛印刷的電鑄板,清洗時間設定為5秒、10秒、20秒。清洗後,同樣以0.5MPa壓力,藉由利用去離子蒸餾水之噴灑方法沖洗20秒後,利用氮氣使其完全乾燥。利用乾燥電鑄板,連續各自執行20次平板印刷製程。
利用經清洗及乾燥之電鑄板印刷後,採製程良(%)來計算未被判斷為瑕疵之印刷片數。
【表3】
如前述表3,於電鑄板平板印刷製程中,採連線連續導入清洗製程的結果,不僅實施例之清洗溶液組成物可適用連續製程,於清洗後電鑄板不殘留墨水,因此可確保印刷圖案之重現性,可縮短產距時間,提升製程良率及生產性。
另,比較例2、3之清洗溶液組成物係對於全部墨水之去除速度不均,比較例4、5為非有機系之水系清洗溶液,難以直接導入於連線製程,製程良率不佳。又,比較例7、8之清洗溶液組成物係就製程良率及生產性方面來看,與實施例相比均不適宜。
無。
第1圖係表示形成有微細圖案之平板印刷電鑄板之光學顯微鏡照片。
第2圖係利用本發明之實施例3之清洗溶液組成物經20秒清洗後之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。
第3圖係利用本發明之比較例1之清洗溶液組成物經20秒清洗後之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。
第2圖係利用本發明之實施例3之清洗溶液組成物經20秒清洗後之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。
第3圖係利用本發明之比較例1之清洗溶液組成物經20秒清洗後之綠色試片(a)及黑色試片(b)之光學顯微鏡照片。
Claims (10)
- 一種平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其係包含有機胺化合物1~25質量%、芳香族醇10~70質量%及有機溶劑20~80質量%。
- 如申請專利範圍第1項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機胺化合物係以下述化學式1所示之化合物;
[化學式1]
(式中,R1~R3係獨立而為氫原子、置換或非置換之碳數1~10之烷基或羥烷基、置換或非置換之碳數2~10之烯基或羥烯基、羧基、置換或非置換之碳數5~8之環烷基或羥環烷基、苯基或苄基;前述R1~R3受到置換的情況下,可由以下來置換:已由碳數1~4之烷基所置換或非置換之胺基、羧基、羥基、碳數1~10之烷基、或者已由被羥基所置換或非置換之碳數1~10之烷氧基所置換之碳數1~10之烷基。) - 如申請專利範圍第1項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述芳香族醇係由下述化學式2所示之化合物;
[化學式2]
(式中,R4為碳數1~5之烷基、碳數2~5之烯基或碳數1~5之羥烷基;R5為氫原子、羥基或碳數1~5之羥烷基。) - 如申請專利範圍第3項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述化學式2所示之化合物係從由苄醇、苯乙醇、苯原酚、苯丙醇、羥基苄醇及羥基苯乙醇所組成的群組中選擇之1種以上之化合物。
- 如申請專利範圍第1項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機溶劑係從由醚系化合物及其乙酸酯衍生物、醇系化合物、砒喀烷酮系化合物、醯胺系化合物、咪唑啶酮系化合物、內酯系化合物、亞碸系化合物、磷酸系化合物、碳酸酯系化合物、以及甲酚系化合物所組成的群組中選擇之1種以上之有機溶劑。
- 如申請專利範圍第5項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述有機溶劑為醚系化合物及其乙酸酯衍生物之混合溶劑。
- 如申請專利範圍第5項中任一項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中前述醚系化合物為乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單甲醚、聚乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚或二丙二醇單甲醚。
- 如申請專利範圍第1項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,其中包含有機胺化合物3~15質量%、芳香族醇20~50質量%及有機溶劑35~70質量%。
- 一種清洗方法,其係包含利用如申請專利範圍第1至8項中任一項之平板印刷電鑄板清洗溶液組成物,令殘留於電鑄板之墨水溶解而去除之階段。
- 如申請專利範圍第9項之清洗方法,其中於凹版印刷製程中,以連線(in-line)來連續執行。
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