(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク剥離性の転写用基材表面に部分的にインク層を設け、転写用基材表面の画像パターン形成予定部に設けたインク層のみを、選択的に被印刷基材上へ転写する印刷方法であって、
インク剥離性の転写用基材表面に対して、画像パターン形成予定部のインク剥離性を残すとともに、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を除く第１の工程と、
インク剥離性の転写用基材表面の画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設ける第２の工程と、
インク層を予備乾燥する第３の工程と、
インク剥離性の転写用基材表面上に形成したインク層を、被印刷基材表面に接触させ、画像パターン形成予定部のインクのみを転写する第４の工程と、
からなることを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
転写用基材が、透明な樹脂フィルム基材であることを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
第１の工程が、画像パターン形成予定部を選択的に遮光し画像パターン形成予定部以外を選択的に透過する露光用マスクを用いる露光工程からなることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷方法。
【請求項４】
第１の工程が、インク剥離性の転写用基材の裏面から露光用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１〜３のいずれかに記載の印刷方法。
【請求項５】
第１の工程が、インク剥離性の転写用基材の表面もしくは裏面から露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔を空けて光を照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷方法。
【請求項６】
第２の工程が、インクジェット法を用いてインク層を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の印刷方法。
【請求項７】
第２の工程が、インクジェット法を用いて複数色のインク層を同時に設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の印刷方法。
【請求項８】
インク剥離性のフィルム基材表面に、部分的にインク層を設け、フィルム基材表面の画像パターン形成予定部に設けたインク層のみを、選択的に被印刷基材上へ転写する印刷装置であって、
インク剥離性のフィルム基材表面に対して、露光用マスクを用いて選択的に光を照射することにより、画像パターン形成予定部のインク剥離性を残すとともに、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を除く光照射部と、
インク剥離性のフィルム基材表面の画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設けるインク塗工部と、
インク層を予備乾燥するインク乾燥部と、
インク剥離性のフィルム基材表面上に形成したインク層を、被印刷基材表面に接触させ、画像パターン形成予定部のインクのみを転写する転写印刷部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項９】
光照射部が、インク剥離性のフィルム基材の裏面から露光用マスクを接触させて光を照射できることを特徴とする請求項８に記載の印刷装置。
【請求項１０】
光照射部が、インク剥離性のフィルム基材の表面もしくは裏面から露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔を空けて光を照射できることを特徴とする請求項８または９に記載の印刷装置。
【請求項１１】
インク塗工部が、インクジェット用のヘッドを具備し、インク層を所定の領域に設けることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項１２】
インク塗工部が、複数組のインクジェット用のヘッドを具備し、複数色のインク層をそれぞれ所定の領域に同時に設けることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に高精細なパターンを転写形成する印刷技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、我々の周りには、薄い膜を微細なパターン形状に作製する技術を用いる商品が非常に多い。その使用例として、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に多用されている。
同様に、高精細に薄い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。
【０００３】
液体を堆積させて数μm以下の厚さの微細パターンを形成する場合などは、フォトリソグラフィー法やインクジェット法、印刷法など、多種類の方法が使い分けられることが多い。どの方法であっても、それぞれ一長一短があり、特徴や問題点をもつ。
【０００４】
例えば、フォトリソグラフィー法は様々に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、製造装置が大掛かりとなり、コストも高くなる。一方で、インクジェット法では、製造装置自体は簡便でコストも非常に安価であるが、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種類やパターン精度は限定される。印刷法は、インクジェット法には劣るが、大掛かりな製造装置が必要無く、そのうえフォトリソグラフィー法に近い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ー法に代替される高精細パターンの新しい形成方法として開発がなされている。
【０００５】
上述した印刷法の中でも、高精細な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。反転印刷法は、インク剥離性基材上に塗膜し、予備乾燥させたインク塗膜面に、画像パターンを凹部とした凸版表面を押し当てて、非画像パターンを除去した後に、インク剥離性基材上に残存する画像パターンを被印刷基材に押圧して転写印刷する方法である。特に、カラーフィルタに代表される高精細なパターン形成を行なう製造プロセスにおいて、転写用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おり（特許文献１参照）、連続して安定製造できる技術を提供できる。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わって、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ことで、インク含有溶剤からの影響を少なくして連続印刷安定性を確保したり、被印刷基材との位置合わせを透明フィルムを通して容易にするといった特徴を持つ。
【０００６】
高精細に薄い膜をパターン形成するには、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だが、被印刷基材に転写印刷する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。上記の問題は、特に、非画像パターンを除去するための部材である凸版を製版して供給する必要性があることで、影響が大きい。
【０００７】
また、カラーフィルタに代表される複数色パターンを塗り分けるパターニングの場合、各色パターン毎に印刷工程を繰り返す必要があるため、製造工程が長くなる点や、各色パターン毎にコーターや印刷機が必要となるため、製造設備にかかるイニシャルコストが高いことが大きな問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１０５４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、高精細に薄い膜をパターン形成する際に、転写用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の有する利点を活かしつつ、被印刷基材に転写印刷するまでに使用する部材を減らすことによって、転写印刷品質に部材が及ぼす影響を軽減し、その部材自体の加工や調達などの負荷も小さくする印刷技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、インク剥離性の転写用基材表面に部分的にインク層を設け、転写用基材表面の画像パターン形成予定部に設けたインク層のみを、選択的に被印刷基材上へ転写する印刷方法であって、インク剥離性の転写用基材表面に対して、画像パターン形成予定部のインク剥離性を残すとともに、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を除く第１の工程と、インク剥離性の転写用基材表面の画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設ける第２の工程と、インク層を予備乾燥する第３の工程と、インク剥離性の転写用基材表面上に形成したインク層を、被印刷基材表面に接触させ、画像パターン形成予定部のインクのみを転写する第４の工程と、からなることを特徴とする印刷方法である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、転写用基材が、透明な樹脂フィルム基材であることを特徴とする請求項１に記載の印刷方法である。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、第１の工程が、画像パターン形成予定部を選択的に遮光し画像パターン形成予定部以外を選択的に透過する露光用マスクを用いる露光工程からなることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷方法である。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、第１の工程が、インク剥離性の転写用基材の裏面から露光用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１〜３のいずれかに記載の印刷方法である。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、第１の工程が、インク剥離性の転写用基材の表面もしくは裏面から露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔を空けて光を照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の印刷方法である。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、第２の工程が、インクジェット法を用いてインク層を設けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の印刷方法である。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明は、第２の工程が、インクジェット法を用いて複数色のインク層を同時に設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の印刷方法である。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明は、インク剥離性のフィルム基材表面に、部分的にインク層を設け、フィルム基材表面の画像パターン形成予定部に設けたインク層のみを、選択的に被印刷基材上へ転写する印刷装置であって、インク剥離性のフィルム基材表面に対して、露光用マスクを用いて選択的に光を照射することにより、画像パターン形成予定部のインク剥離性を残すとともに、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を除く光照射部と、インク剥離性のフィルム基材表面の画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設けるインク塗工部と、インク層を予備乾燥するインク乾燥部と、インク剥離性のフィルム基材表面上に形成したインク層を、被印刷基材表面に接触させ、画像パターン形成予定部のインクのみを転写する転写印刷部と、を備えることを特徴とする印刷装置である。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明は、光照射部が、インク剥離性のフィルム基材の裏面から露光用マスクを接触させて光を照射できることを特徴とする請求項８に記載の印刷装置である。
【００１９】
また、請求項１０に記載の発明は、光照射部が、インク剥離性のフィルム基材の表面もしくは裏面から露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔を空けて光を照射できることを特徴とする請求項８または９に記載の印刷装置である。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明は、インク塗工部が、インクジェット用のヘッドを具備し、インク層を所定の領域に設けることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の印刷装置である。
【００２１】
また、請求項１２に記載の発明は、インク塗工部が、複数組のインクジェット用のヘッドを具備し、複数色のインク層をそれぞれ所定の領域に同時に設けることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の印刷装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、インク剥離性の転写用基材表面に対して、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を予め除くことにより、後工程での選択的な転写を可能にし、インク剥離性の転写用基材表面の画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設けることにより、画像パターンとなるインクを不足なく供給し、インク層を予備乾燥することにより、剥離性を有する領域の転写用基材からのインク転写性を保証し、最後にインク剥離性の転写用基材表面上に形成したインク層を、被印刷基材表面に接触させて画像パターン形成予定部のインクのみを転写することができるので、従来の反転印刷の重要部材である凸版を使用しない印刷技術を提供できる。このため、製版工程を必要とする凸版の部材調達の負担が軽くなる。また、解像度に関しては、転写用基材表面での剥離性領域と非剥離性領域との領域分けが支配的であるので、インク供給に関する要求精度を緩くでき、被印刷基材にダイレクトにパターニングするよりも、高解像度化が可能である。
【００２３】
また、本発明の請求項２によれば、透明なインク剥離性のフィルム基材を転写用基材として使用することで、インク含有溶剤からの影響を少なくして連続印刷安定性を確保したり、被印刷基材との位置合わせを透明フィルムを通して容易に高精度にすることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項３〜５のいずれか、あるいは、本発明の請求項８〜１０のいずれかによれば、インク剥離性の転写用基材表面に対して、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を予め除くことを容易に実施でき、画像パターン形成予定部のインク剥離性領域と画像パターン非形成予定部のインク非剥離性領域とを高精度に領域分けすることができる。
特に、請求項４あるいは請求項９によれば、インク剥離性のフィルム基材の裏面から、画像パターンを描画した露光用マスクを接触させて光を照射するので、光の回折の影響を小さくして、再現性の高い高精度のパターニングを可能とする。
また、特に、請求項５あるいは請求項１０によれば、インク剥離性のフィルム基材の表面もしくは裏面から、画像パターンを描画した露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間
隔を空けて光を照射するので、インク剥離性の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。なお、上記間隔を規定する理由は、間隔が１００μｍ未満の場合は、異物の付着する可能性が高くなり、間隔が５００μｍを超える場合は、パターンの解像性が悪化するからである。
【００２５】
また、本発明の請求項６または７、あるいは、本発明の請求項１１または１２によれば、高精度の位置決めや塗布領域制限を必ずしも要求されないインク供給を、インクジェット法により簡単に行うことができるので、製造プロセスあるいは製造装置を簡略化できる。
特に、請求項７あるいは請求項１２によれば、インクジェット法を用いて複数色のインク層を同時に設けることができるので、カラーフィルタに代表されるように複数色パターンを塗り分けるパターニングの場合であっても、各色パターン毎に印刷工程を繰り返す必要がなく、一括形成できる。従って、製造工程を短縮し、少ない製造装置で実施できるので、製品の品質向上とコストダウンに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の印刷方法による画像パターン製造工程の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の印刷装置の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に従って、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の印刷方法による画像パターン製造工程の一例を示す概略断面図である。本発明は、インク剥離性の転写用基材表面に部分的にインク層を設け、転写用基材表面の画像パターン形成予定部に設けたインク層のみを、選択的に被印刷基材上へ転写する印刷方法であって、以下の例に示す工程に従って実施することができる。
図１（ａ）および（ｂ）に示す第１の工程で、インク剥離性の転写用基材として用いるフィルム基材１０１の表面に対して、画像パターン形成予定部１１５のインク剥離性を残すとともに、画像パターン形成予定部以外の画像ネガパターン部１０５のインク剥離性を除くことにより、改質後のフィルム基材１０１Ａとする。本例では、ステージ１０２上に設置したフィルム基材１０１に画像パターンが遮光されている露光用マスク１０３を通して、光源１０４から平行光を照射することで、光照射された画像ネガパターン部１０５を非剥離部に改質し、光照射されない画像パターン形成予定部１１５のインク剥離性を残すフィルム基材１０１Ａとなる。
【００２８】
本発明の第１の工程で、インク剥離性の転写用基材が本例の透明なフィルム基材を用い、露光用マスクを通して選択的に光照射することにより、インク剥離性の転写用基材表面を改質して、インク剥離性領域とインク非剥離性領域との区分けを作る方式の場合、光照射の主な方法として、以下の２方法がある。
一つの方法は、インク剥離性のフィルム基材の裏面から、画像パターンを描画して選択的に遮光した露光用マスクを接触させて光を照射する。この方法では、光の回折の影響を小さくして、再現性の高い高精度のパターニングを可能とする。
もう一つの方法は、インク剥離性のフィルム基材の表面もしくは裏面から、画像パターンを描画して選択的に遮光した露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔を空けて光を照射する。この方法では、露光用マスクを非接触状態で使用するので、インク剥離性の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。なお、上記間隔を規定する理由は、間隔が１００μｍ未満の場合は、異物の付着する可能性が高くなり、間隔が５００μｍを超える場合は、パターンの解像性が悪化するからである。
【００２９】
次に、図１（ｃ）および（ｄ）に示すように、例えばインクジェット塗工部１０６により、インク剥離性フィルム基材１０１Ａに選択的に設けた画像パターン形成予定部１１５のインク剥離部を覆う領域にインク層１０７を設ける第２の工程と、インク層１０７を予備乾燥する第３の工程が続く。図１（ｄ）に示すように、インク層１０７のエッジ部分は、非剥離部とした画像ネガパターン部１０５にかかるように、インクジェット法による粗いパターンニングを行なうことができる。
【００３０】
なお、インク剥離性の転写用基材表面の画像パターン形成予定部１１５のインク剥離部を覆う領域にインク層１０７を設ける第２の工程において、インクジェット法を用いる場合、複数色のインク層を同時に設けることができる。インクジェット塗工部１０６のインクジェット用ヘッドは、必要に応じて所定の間隔で複数個が配置されて一つのユニットを構成し、適宜液滴を放出することにより、所定の領域を特定のインクで塗布することができるが、そのようなユニットを複数組並列配置して、それぞれのユニットが互いに異なる種類のインクを、それぞれ所定の領域に塗布するように配列して作動すれば、複数色のインク層を同時に設けることができる。
【００３１】
次に、図１（ｅ）および（ｆ）に示す第４の工程を説明する。インク剥離性の転写用基材として用いるフィルム基材１０１Ａの表面上に形成したインク層１０７を、被印刷基材１０８の所定の表面位置に対応させて設置した後、ローラ１１３Ａで均一に印圧をかけて被印刷基材表面に接触させ、その後、フィルム基材１０１Ａと被印刷基材１０８とを引き剥がすことにより、画像パターン形成予定部１１５上のインクのみを画像パターン１０７Ａとして被印刷基材１０８に転写する。画像パターン形成予定部１１５は、選択的にインク剥離性を残されているので、上記の転写が可能であるのに対して、画像パターン形成予定部以外で第１の工程で非剥離性に改質した画像ネガパターン部１０５にかかったインク層１０７のエッジ部分は転写されず、余剰パターン１０７Ｂがフィルム基材１０１Ａの画像ネガパターン部１０５に残る。
以上の工程により、本発明の印刷方法により画像パターンを形成できる。
【００３２】
上記の印刷方法に用いるインク剥離性の転写用基材であるフィルム基材１０１のベース材料としては、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、照射する光に合わせて適宜選択できる。線膨張係数が小さい基材であれば、熱による影響を抑制できる。また、水蒸気透過率が低い基材であれば、湿度による影響を抑制できる。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。これらのフィルム基材は長尺の巻き取りロールで供給することができる。上述の通り、転写用基材が、熱と湿度の影響を受け難い透明な樹脂フィルム基材であることは、本発明の方法を実施する上で好適である。
【００３３】
さらに、インク剥離性を付与するために、上記基材ベース材料表面にシリコーンオイル、シリコーンワニスで代表される離型剤を塗布することができる。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ベース材料上に設けることで改善できる。
【００３４】
インク剥離性の転写用基材であるフィルム基材は、また、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、前記離型剤として、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。
【００３５】
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の剥離性をコントロールするためには、光重合開始剤を添加すれば良い。光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。
【００３６】
上記光重合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、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。
【００３７】
光源については、重合開始に効果的な波長光を発すれば、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を用いて、光学系により平行光を作ることが望ましい。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。
【００３８】
インク剥離性のフィルム基材上へインクジェットによりインク層を形成した後に予備乾燥を行なう。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。
【００３９】
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、後工程で、転写用のフィルム基材表面の画像パターン形成予定部１１５に設けたインク層１０７を被印刷基材１０８に押し当てて剥離する際に、インク液膜が剥離されないパターン境界部で乱れて断裂し、画像パターン１０７Ａの形状不良が発生してしまう。逆に、インク層の予備乾燥が行き過ぎた場合は、インク層１０７の表面のタック性が無くなり、被印刷基材１０８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、予備乾燥したインク層に対して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一括転写レジストの場合のようにｐｐｍオーダーの溶剤残留量では、予備乾燥として行き過ぎであり、インクが転写されない不具合や、被印刷基材１０８への過剰な押し付けによりインク層１０７が部分的に剥離して異物の原因になったりする不具合があるため、予備乾燥インク層の条件として適さない。
【００４０】
本発明の印刷方法における被印刷基材としては、各種の材料が適用可能であり、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。
【００４１】
インクの材料としては、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、カラーフィルタに用いる赤色、緑色、青色からなるカラーパターン（透明着色樹脂層）やブラックマトリックス（黒色樹脂層）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クとすることができる。
【００４２】
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、２
１５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。黒色顔料として、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。
【００４３】
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。
【００４４】
インクの樹脂成分には、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。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。
【００４５】
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。
【００４６】
次に、本発明の方法を実施するための装置について説明する。図２は、上述の本発明の印刷方法を実施するための印刷装置の一例を示す概略構成図である。
本例では、インク剥離性の転写用基材として長尺フィルム基材を用い、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を除く第１の工程に光照射の手法を用い、画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設ける第２の工程にインクジェットの手法を用いる。
【００４７】
本発明は、インク剥離性のフィルム基材１０１の表面に、部分的にインク層を設け、フィルム基材表面の画像パターン形成予定部に設けたインク層のみを、選択的に被印刷基材１０８上へ転写する印刷装置であって、インク剥離性のフィルム基材表面に対して、露光用マスク１０３を用いて選択的に光を照射することにより、画像パターン形成予定部のインク剥離性を残すとともに、画像パターン形成予定部以外のインク剥離性を除く光照射部１１１と、インク剥離性のフィルム基材表面の画像パターン形成予定部を覆う領域に、インク層を設けるインクジェット塗工部１０６からなるインク塗工部と、インク層を予備乾燥するインク乾燥部１１２と、インク剥離性のフィルム基材表面上に形成したインク層を、被印刷基材表面に接触させ、画像パターン形成予定部のインクのみを転写する転写印刷部１１３と、を備えることを特徴とする印刷装置である。
【００４８】
図２に示すように、インク剥離性の長尺のフィルム基材１０１、被印刷基材１０８、インク剥離性のフィルム基材の搬送の制御を行うフィルム基材巻き出し部１０９、フィルム基材巻き取り部１１０を備える搬送系により、印刷装置全体の制御を行うことができる。また、光照射部１１１には、インク剥離性のフィルム基材を固定・吸着するためのステージ１０２、画像部を遮光し、非画像部を透過するための露光用マスク１０３を通して選択的に光照射するための光源１０４、を備え、転写印刷部１１３には、転写機構を働かせるためのローラ１１３Ａを備える。さらに、被印刷基材１０８は、特に限定されないが、シート状、フィルム状いずれの形態も可能であり、ガラスやプラスチック等の素材も考慮して、転写印刷部１１３への供給系を別途用意することができる。
【００４９】
フィルム基材巻き出し部１０９、フィルム基材巻き取り部１１０を有する搬送系は、回転やテンションを制御してインク剥離性のフィルム基材１０１を搬送する駆動力を与え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が選択し易いが、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、インク剥離性のフィルム基材のテンション制御は、これらの各構成要素以外に、搬送系内にニップ部を設置してフィルム基材を保持することによりテンションの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。
【００５０】
搬送系において、各工程で必要な時間差を緩和し、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、インク剥離性のフィルム基材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。
【００５１】
光照射部１１１は、露光用マスク１０３と光源１０４に必要な光学系を備えて成り、インク剥離性のフィルム基材１０１の上方（または下方）より、画像部が遮光されている露光用マスク１０３を介して光源１０４から光を照射させることで、画像ネガパターン部のみに光を照射させ、改質されたフィルム基材１０１Ａを得る。インク剥離性のフィルム基材１０１と画像部が遮光されている露光用マスク１０３との露光ギャップは、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。露光ギャップとしては、フィルム基材の表面もしくは裏面から露光用マスクを１００μｍ〜５００μｍの間隔を空けて光を照射できるようにすることが望ましい。また、解像度を高くするために、インク剥離性のフィルム基材１０１を露光用マスク１０３に、フィルム基材の裏面から接触させても良い。なお、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。
【００５２】
インクジェット塗工部１０６は、可動ステージと、可動ステージ上に位置決めされて設けられた改質されたインク剥離性のフィルム基材１０１Ａに対してインクを塗布するインクジェット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、インク剥離性のフィルム基材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。
【００５３】
インクジェット塗工装置は、公知のものを使用でき、インクジェット用の液滴吐出ヘッドを具備することにより、インク層を所定の領域に設けることができる。インクジェットヘッドの方式は、サーマル方式・バブル方式、静電アクチュエータ方式、ピエゾ方式等のいずれでもよい。また、走査方法に関しては、平行走査、チルト走査を状況に応じて選択
できる。
【００５４】
なお、上記インクジェット用の液滴吐出ヘッドは、必要に応じて所定の間隔で複数個が配置されて一つのユニットを構成し、適宜液滴を放出することにより、所定の領域を特定のインクで塗布することができるが、そのようなユニットを複数組並列配置して、それぞれのユニットが互いに異なる種類のインクを、それぞれ所定の領域に塗布するように配列して作動すれば、複数色のインク層を同時に設けることができる。
【００５５】
インク乾燥部１１２は、上記インクジェット塗工部１０６でインク剥離性のフィルム基材１０１Ａへパターニング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ることができる。
【００５６】
転写印刷部１１３は、可動性ステージが設置されており、可動性ステージ上に吸着した被印刷基材１０８上に、選択的にインク剥離性を付与した改質後のフィルム基材１０１Ａ上に形成されたインク層１０７を接触させ剥離することにより、画像パターン１０７Ａの転写を行う。
【００５７】
被印刷基材１０８に、位置合わせが必要な転写を行う場合は、インク剥離性のフィルム基材１０１Ａが透明であることを利用する。フィルム基材１０１Ａ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１０８上に予め設けられた位置合わせ用パターンを、顕微鏡カメラにより透過画像で認識し、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。
【００５８】
上記の画像認識を行うための顕微鏡カメラは、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有するものが好ましい。
【００５９】
また、被印刷基材１０８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・冷却機構を設け、複数のチャックなどにより被印刷基材１０８を固定し、さらに被印刷基材を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。
【００６０】
転写印刷部１１３には、可動性ステージ上にローラ１１３Ａ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、ローラの曲率半径としては、微小なインク膜の凹凸に追従するよう曲率半径の小さいものを使用することが望ましい。
【００６１】
転写印刷部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１０８と、わずかな隙間をあけて設置されたインク剥離性のフィルム基材１０１Ａの上から、同じく転写印刷部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１０１Ａを被印刷基材１０８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。
【実施例１】
【００６２】
次に、本発明の実施例について説明する。
本発明の印刷方法にて、ＰＥＮフィルム上に、ＲＧＢ三色のカラーフィルタのスクエアパターン作製をおこなった。一例として、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のフィルタで濾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
【００６３】
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
【００６４】
インク剥離性の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上に、剥離性シリコーンに光重合開始剤を加え、厚さ１０μｍに塗布して乾燥させたものを使用した。
【００６５】
まず、インク剥離性のフィルム基材を繰り出し、光照射部まで搬送を行った。光照射部で使用する露光用マスクは、遮光する画像パターン８０μｍ□、隣接パターンとのスペース３０μｍのスクエアパターンを目的とする設計とした。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の光源を使用した。コリメーション半角は２°、露光用マスクとインク剥離性のフィルム基材との露光ギャップは、フィルム基材表面から２００μｍの条件でネガパターン部の光照射を行った。
【００６６】
次に、インクジェット塗工部において、インク剥離性のフィルム基材上の画像パターン形成予定部に上記赤色着色インクを含むＲＧＢ３色のインクを用いて同時にパターニングを行なった。パターニングは５０ｍｍ幅のインクジェットヘッドを用いて、数回走査することにより、塗工幅２５０ｍｍ、塗工長２００ｍｍ、膜厚５．０μｍでおこなった。
【００６７】
インクジェットによる塗工パターニングが終わったインク剥離性のフィルム基材は、減圧乾燥による予備乾燥の工程を経て、転写印刷部まで搬送される。その後、ゴムローラでインク剥離性のフィルム基材と被印刷基材とを貼り合わせた後、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ＲＧＢ画像パターンの転写を行なった。本工程により、インク剥離性のフィルム基材の光照射されなかった領域の画像パターンのみが被印刷基材に転写され、ＲＧＢ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。
【符号の説明】
【００６８】
１０１・・・フィルム基材
１０１Ａ・・・フィルム基材（改質後）
１０２・・・ステージ
１０３・・・露光用マスク
１０４・・・光源
１０５・・・画像ネガパターン部
１０６・・・インクジェット塗工部
１０７・・・インク層
１０７Ａ・・・画像パターン
１０７Ｂ・・・余剰パターン
１０８・・・被印刷基材
１０９・・・フィルム基材巻き出し部
１１０・・・フィルム基材巻き取り部
１１１・・・光照射部
１１２・・・インク乾燥部
１１３・・・転写印刷部
１１３Ａ・・・ローラ
１１５・・・画像パターン形成予定部
【図１】
0005861506.tif 000002
【図２】
0005861506.tif 000003