(57)【要約】  本発明は、正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を有し、静電気的な引力および／または斥力を用いてパターンを形成する方法を提供する。本発明の方法によれば、パターン形成の精密性および効率を大きく向上させられる。
2008532309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１基板の第１面に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するステップと、
ｂ）前記第１基板の第１面を、第１面に凹凸を有する第２基板の第１面に接触させることによって、前記第２基板の突出部に対応する部分のコーティング物を第１基板から第２基板に転写するステップと、
ｃ）前記第１基板の第１面または第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、前記コーティング物を前記被印刷体に転写するステップと、
を含むパターン形成方法であって、前記第１基板および第２基板のうち少なくとも１つの基板の第１面の反対側に位置する第２面には電極が備えられ、
前記第１基板上の電極は、前記ｂ）ステップおよび／またはｃ）ステップにおいてコーティング物の有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電され、
前記第２基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷に導電され、および／または前記ｃ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電されるパターン形成方法。
【請求項２】
ａ）第１面に溝部を有する第１基板の溝部に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を充填するステップと、
ｂ）第２基板の第１面を前記第１基板の第１面に接触させ、前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物を前記第２基板上に転写するステップと、
ｃ）前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、前記第２基板上のコーティング物を被印刷体上に転写するステップと、
を含む方法であって、前記第１基板および第２基板のうち少なくとも１つの基板の第１面の反対側に位置する第２面には電極が備えられ、
前記第１基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電され、
前記第２基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷に導電され、および／または前記ｃ）ステップではコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電されるコーティング物のパターン形成方法。
【請求項３】
前記第１基板は、シリコンゴム材料、硬質のプラスチック材料、およびガラス材料のうちいずれか１つで形成された基板である請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記ａ）ステップの前に、疎水性材料を用いてコーティングする表面コーティング方法とプラズマを用いて前記第１基板の表面を疎水化表面処理する方法のうち、いずれか１つの方法によって前記第１基板の表面を改質させる請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第２基板は、金属、硬質のプラスチック材料、およびケイ素化合物のうちいずれか１つで形成された基板である請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記第１基板および前記第２基板は、第２面に第１基板電極および第２基板電極を備える請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記第１基板上の第１基板電極および前記第２基板上の第２基板電極のうち少なくともいずれか１つは、前記第２基板の第１面の凹凸部分と対応する形状を有する請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記被印刷体は、ガラス材料、フレキシブルプラスチック材料、および硬質のプラスチック材料のうちいずれか１つで形成される請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項９】
前記被印刷体のパターンが形成される面の反対面には被印刷体電極が備えられ、前記被印刷体電極は、前記ｃ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷に導電される請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
前記被印刷体のパターンが形成される面の反対面には被印刷体電極が備えられ、前記被印刷体電極は、前記第２基板の第１面の凹凸部分と対応する形状を有する請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項１１】
前記第１基板と前記第２基板のうち少なくとも１つは、平板またはロールの形状である請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項１２】
前記第１基板および第２基板は第１基板支持部および第２基板支持部の第１面に固定され、前記第１基板に備えられる第１基板電極および前記第２基板に備えられる第２基板電極は、前記第１基板支持部および前記第２基板支持部の第１面の反対面である第２面に備えられる請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項１３】
前記第１基板および前記第２基板は、前記第１基板支持部および前記第２基板支持部に真空で固定される請求項１２に記載のパターン形成方法。
【請求項１４】
前記ｂ）ステップの接触または前記ｃ）ステップの接触を、電気的および光学的圧着感応方法によって接触される全表面に対して均一な圧力で行われるように調節する請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項１５】
前記電気的および光学的圧着感応方法は、圧電素子またはレーザ干渉計を用いることによって実施される請求項１４に記載のパターン形成方法。
【請求項１６】
前記方法は、ｄ）前記第１基板または前記第２基板に残存するコーティング物にクリーニング基板の第１面を接触させることによって、前記第１基板または前記第２基板上のコーティング物を除去するステップをさらに含む請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項１７】
前記クリーニング基板の第１面の反対面である第２面にはクリーニング基板電極が備えられ、前記クリーニング基板電極は、前記第１基板または前記第２基板に残存するコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷に導電される請求項１６に記載のパターン形成方法。
【請求項１８】
前記クリーニング基板は、無機材料、硬質のプラスチック材料、およびガラスのうちいずれか１つで形成された基板である請求項１６に記載のパターン形成方法。
【請求項１９】
請求項１または２に記載の方法を用いて電子材料を微細パターニングする電子デバイス段階を含む電子デバイスの製造方法。
【請求項２０】
前記電子デバイスは、電磁気記録、画像または回路装置の部品である請求項１９に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項２１】
組成物の総重量に対して５０〜９５重量％の電子材料と、
組成物の総重量に対して５〜５０重量％の陽イオン性または陰イオン性の成分を含むパターン形成用コーティング組成物。
【請求項２２】
前記電子材料は、光学インク、配線用金属溶液、導電性ペースト、レジスト、接着剤、および粘着剤からなる群から選択される請求項２１に記載のコーティング組成物。
【請求項２３】
前記陽イオン性または陰イオン性の成分は、１価または２価の陽イオン性あるいは陰イオン性を有する単量体から重合されたポリマー、非イオン性単量体と１価または２価の陰イオン性あるいは陽イオン性を有する単量体から重合された共重合体およびこれらの誘導体からなる群から選択されるバインダーポリマー、１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する成分を含む有機または無機系の界面活性剤、および１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する染料または１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する顔料とこれらの錯体からなる群から選択される１種以上である請求項２１に記載のコーティング組成物。
【請求項２４】
請求項２１に記載のパターン形成用コーティング組成物を用いて形成されたパターンを有する電子デバイス。
【請求項２５】
請求項２４に記載の電子デバイスを含む電子装置。
【請求項２６】
伝導性有機または無機材料、アルカリ金属酸化物、または導電性金属粉末のうちから選択された１種以上を溶媒に分散させて形成した陽イオン性または陰イオン性を有するペースト状であるパターン形成用コーティング組成物。
【請求項２７】
請求項２６に記載のパターン形成用コーティング組成物を用いて形成されたパターンを有する電子デバイス。
【請求項２８】
請求項２７に記載の電子デバイスを含む電子装置。
【請求項２９】
第１基板と、
コータ搬送装置によって第１基板の第１面に沿って搬送可能なように備えられ、前記第１基板の第１面に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するコータと、
前記第１基板の第１面に接触するように、基板搬送装置によって基板面を基準にｚ軸方向、ｘ軸方向、ｙ軸方向、およびθ軸方向に搬送可能なように備えられ、前記コータによって前記第１基板の第１面にコーティングされたコーティング物が転写される突出部が第１面に形成された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板のうち少なくともいずれか１つに備えられた電極とを含み、
前記第１基板の第１面または前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体上に転写して前記被印刷体にパターンを形成するパターン形成装置。
【請求項３０】
前記電極は、前記第１基板の第２面に備えられた第１基板電極と前記第２基板の第２面に備えられた第２基板電極とを含み、
前記第２基板の第１面に形成された突出部が前記第１基板の第１面に前記コータによってコーティングされたコーティング物に接触するように前記第２基板を搬送させ、
前記第１基板電極を前記第１基板の第１面にコーティングされたコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させるか、前記第２基板電極を前記第１基板の第１面にコーティングされたコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように導電させ、前記第２基板の第１面に形成された突出部上に前記第１基板の第１面にコーティングされたコーティング物を転写し、
前記第１基板電極を前記第１基板の第１面に残ったコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させて、前記第１基板の第１面に残ったコーティング物を被印刷体に転写するか、前記第２基板電極を前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させて、前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物を前記被印刷体上に転写することによって、前記被印刷体にパターンを形成する請求項２９に記載のパターン形成装置。
【請求項３１】
前記被印刷体に備えられた被印刷体電極をさらに含み、
前記第１基板の第１面または前記第２基板の第１面が前記被印刷体に接触するとき、前記被印刷体電極を前記第１基板の第１面に残ったコーティング物または前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように導電させる請求項２９に記載のパターン形成装置。
【請求項３２】
前記基板搬送装置は、
前記第２基板の移動を案内する移動支持フレームと、前記移動支持フレームに設けられて前記第２基板の表面に対してｚ軸方向に前記第２基板の移動を調節する第１調節スクリューとを有する第１搬送装置と、
前記第２基板に設けられ、前記第２基板の表面方向に沿ってｘ軸方向、ｙ軸方向、およびθ軸方向に前記第２基板の移動を調節する第２調節スクリューと第３調節スクリューとを有する第２搬送装置と、
を含む請求項２９に記載のパターン形成装置。
【請求項３３】
前記基板搬送装置は、前記第１調節スクリュー、前記第２調節スクリュー、および前記第３調節スクリューのうち少なくともいずれか１つに接続されたステッピングモータをさらに含む請求項３２に記載のパターン形成装置。
【請求項３４】
前記コータ搬送装置は、
前記コータが装着されたコータ装着フレームと、
前記コータが装着された前記コータ装着フレームを左右に移動させるリニアモータとを含む請求項２９に記載のパターン形成装置。
【請求項３５】
前記第１基板と前記被印刷体を下側で支持する支持部固定フレームをさらに含む請求項２９に記載のパターン形成装置。
【請求項３６】
前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物を前記被印刷体に転写する場合、前記第１基板に接近および離隔可能に設けられ、前記第１基板の第１面に残ったコーティング物を除去するクリーニング基板をさらに含む請求項２９に記載のパターン形成装置。
【請求項３７】
正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物が充填された溝部が第１面に形成された第１基板と、
前記第１基板の第１面に接触するように、基板搬送装置によって基板表面を基準にｚ軸方向、ｘ軸方向、ｙ軸方向、およびθ軸方向に搬送可能に備えられ、前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物が転写される第１面を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板のうち少なくともいずれか１つに備えられた電極とを含み、
前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物を前記第２基板の第１面に転写した後、前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体に転写して前記被印刷体にパターンを形成するパターン形成装置。
【請求項３８】
前記電極は、前記第１基板の第２面に備えられた第１基板電極と前記第２基板の第２面に備えられた第２基板電極とを含み、
前記第２基板の第１面が前記第１基板の第１面に形成された溝部に充填されたコーティング物に接触するように前記第２基板を搬送させ、
前記第１基板電極を前記第１基板の第１面に形成された溝部に充填されたコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させるか、前記第２基板電極を前記第１基板の第１面に形成された溝部に充填されたコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように導電させ、前記第１基板の第１面に形成された溝部に充填されたコーティング物を前記第２基板の第１面に転写した後、
前記第２基板電極を前記第２基板の第１面に付着されたコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させ、前記第２基板の第１面に付着されたコーティング物を前記被印刷体に転写することによって、前記被印刷体にパターンを形成する請求項３７に記載のパターン形成装置。
【請求項３９】
前記被印刷体に備えられた被印刷体電極をさらに含み、
前記第２基板の第１面が前記被印刷体に接触するとき、前記被印刷体電極を前記第２基板の第１面に付着されたコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように導電させる請求項３７に記載のパターン形成装置。
【請求項４０】
前記基板搬送装置は、
前記第２基板の移動を案内する移動支持フレームと、前記移動支持フレームに設けられ、前記第２基板の表面に対してｚ軸方向に前記第２基板の移動を調節する第１調節スクリューを有する第１搬送装置と、
前記第２基板に設置され、前記第２基板の表面方向に沿ってｘ軸方向、ｙ軸方向、およびθ軸方向に前記第２基板の移動を調節する第２調節スクリューと第３調節スクリューとを有する第２搬送装置と、
を含む請求項３７に記載のパターン形成装置。
【請求項４１】
前記基板搬送装置は、前記第１調節スクリュー、前記第２調節スクリュー、および前記第３調節スクリューのうち少なくともいずれか１つに接続されたステッピングモータをさらに含む請求項４０に記載のパターン形成装置。
【請求項４２】
前記第１基板と前記被印刷体を下側で支持する支持部固定フレームをさらに含む請求項３７に記載のパターン形成装置。
【請求項４３】
回転可能に備えられ、ロール形状を有する第１基板と、
前記第１基板の表面に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するコータと、
前記コータによって前記第１基板にコーティングされたコーティング物が転写される突出部が第１面に形成された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板のうち少なくともいずれか１つに備えられた電極とを含み、
前記第１基板を前記第２基板の第１面に接触させた状態で回転させ、前記第１基板の表面に塗布されたコーティング物を前記第２基板の第１面に形成された突出部に転写した後、前記第１基板に残ったコーティング物または前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体に転写して前記被印刷体にパターンを形成するパターン形成装置。
【請求項４４】
前記電極は、前記第１基板に備えられた第１基板電極と前記第２基板に備えられた第２基板電極とを含み、
前記第１基板を回転させながら、前記コータによって前記第１基板の周縁方向に沿って前記第１基板の表面にコーティング物を塗布し、
前記第１基板電極を前記第１基板の表面に形成されたコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させるか、前記第２基板電極を前記第１基板の表面に形成されたコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように導電させ、前記コーティング物が塗布された前記第１基板を前記第２基板の第１面に接触させた状態で、前記第２基板の第１面の板面方向に沿って移動するように回転させ、前記第１基板のコーティング物を前記第２基板の突出部に転写した後、
前記第１基板電極を前記第１基板の外表面に残ったコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させ、前記第１基板の表面に残ったコーティング物を被印刷体に転写するか、前記第２基板電極を前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように導電させ、前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物を被印刷体に転写することによって、前記被印刷体にパターンを形成する請求項４３に記載のパターン形成装置。
【請求項４５】
前記被印刷体に備えられた被印刷体電極をさらに含み、
前記第１基板または前記第２基板が前記被印刷体に接触するとき、前記被印刷体電極を前記第１基板の表面に残ったコーティング物または前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように導電させる請求項４３に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工程が簡単で、低費用で、かつパターンの精密度と転写効率を向上させられるイオン成分を含むコーティング液を用いたパターン形成方法に関するものである。
【０００２】
本出願は、２００５年８月１７日付、韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２００５−００７５１９３号の出願日の利益を主張し、その内容全ては本明細書に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、半導体回路素子およびＬＣＤなどのディスプレイ装置に用いられる微細パターンを形成するにはフォトレジストを用いたフォトリソグラフィが頻繁に利用されてきた。前記フォトリソグラフィは、コーティング、露光、現像、洗浄、および硬化の段階を経て行われる。フォトリソグラフィは、所望するパターンを精密に得ることができる長所があるにもかかわらず、数多い段階の工程を経なければならないという点、フォトレジストの効果を極大化するためには多種の材料が用いられるという点、そしてコーティングなどの工程において多量のフォトレジストが消耗されるという点などの短所がある。
【０００４】
最近では、上記のようなフォトリソグラフィの短所を克服するために、ロールプリント方式によるパターン転写および形成に関する研究開発が進められている。しかし、現在に至るまで開発されてきたロールプリント方式は、パターンの精密度およびパターンの転写効率がロールプリント装置を構成するブランケットとクリシェ（ｃｌｉｃｈ）、用いられるコーティング液の特性、ロールプリントの工程条件によって大きく影響させられ、転写後望まない残像が沢山残ってしまうなどの短所がある。したがって、前述した問題点を克服することができるパターン形成方法の開発が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来技術では電子素材のような物質を微細パターニングするのに工程性、費用、コーティングの均一性、および精密性などに問題があった。
【０００６】
したがって、本発明は、工程が簡単で、低費用で、かつコーティングの均一性、精密性、および転写効率を向上させられるパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ａ）第１基板の第１面に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するステップと、ｂ）前記第１基板の第１面を、第１面に凹凸を有する第２基板の第１面に接触させることによって、前記第２基板の突出部に対応する部分のコーティング物を第１基板から第２基板に転写するステップと、ｃ）前記第１基板の第１面または第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体に転写するステップとを含むパターン形成方法であって、前記第１基板および第２基板のうち少なくとも１つの基板の第１面の反対側に位置する第２面には電極が備えられ、前記第１基板上の電極は、前記ｂ）ステップおよび／またはｃ）ステップにおいてコーティング物の有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電され、前記第２基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷に導電され、および／または前記ｃ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電されるパターン形成方法を提供する。
【０００８】
本発明は、ａ）第１面に溝部を有する第１基板の溝部に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を充填するステップと、ｂ）第２基板の第１面を前記第１基板の第１面に接触させ、前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物を第２基板に転写するステップと、ｃ）前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、前記第２基板上のコーティング物を被印刷体に転写するステップとを含むコーティング物のパターニング方法であって、前記第１基板および第２基板のうち少なくとも１つの基板の第１面の反対側に位置する第２面には電極が備えられ、前記第１基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電され、前記第２基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷に導電され、および／または前記ｃ）ステップではコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷に導電されるパターン形成方法を提供する。
【０００９】
本発明は、前記本発明の方法を用いて電子素材を微細にパターニングすることによって電子デバイスを製造する電子デバイスの製造方法を提供する。
【００１０】
ここで、前記電子デバイスとしては電磁気記録、画像または回路装置の部品などを例に挙げられる。
【００１１】
本発明は、組成物の総重量に対して５０〜９５重量％の電子素材と、組成物の総重量に対して５〜５０重量％の陽イオン性または負イオン性の成分を含むパターン形成用コーティング組成物を提供する。
【００１２】
前記電子素材は、光学インク、配線用金属溶液、導電性ペースト、レジスト、接着剤、および粘着剤からなる群から選択され得る。
【００１３】
前記陽イオン性または陰イオン性の成分は、１価または２価の陽イオン性あるいは陰イオン性を有する単量体から重合されたポリマー、非イオン性単量体と１価または２価の陰イオン性あるいは陽イオン性を有する単量体から重合された共重合体およびこれらの誘導体からなる群から選択されるバインダーポリマー、１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する有機または無機系の界面活性剤、および１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する染料または１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する顔料とこれらの錯化物からなる群から選択される１種以上であり得る。
【００１４】
本発明は、伝導性有機または無機材料、アルカリ金属酸化物、および導電性金属粉末のうちから選択された１種以上を溶媒に分散させて形成した陽イオン性または陰イオン性を有するペースト状のパターン形成用コーティング組成物を提供する。
【００１５】
上述したように、パターン形成用コーティング組成物として、電子素材と陽イオン性または陰イオン性の成分を含むパターン形成用コーティング組成物を用いることができ、そのものがイオン性を有するペースト状のパターン形成用コーティング組成物を用いることができる。
【００１６】
一方、本発明は、前記パターン形成用コーティング組成物によって形成されたパターンを有する電子デバイスを提供する。
【００１７】
そして、本発明は、前記電子デバイスを含む電子装置を提供する。
【００１８】
本発明は、第１基板と、コータ搬送装置によって前記第１基板の第１面に沿って搬送可能に備えられ、前記第１基板の第１面に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するコータと、前記第１基板の第１面に接触するように、基板搬送装置によって板面を基準にＺ軸方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびθ軸方向に搬送可能に備えられ、前記コータによって前記第１基板の第１面にコーティングされたコーティング物が転写される突出部が第１面に形成された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板のうち少なくともいずれか１つに備えられた電極とを含み、前記第１基板の第１面または前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体に転写して前記被印刷体にパターンを形成するパターン形成装置を提供する。
【００１９】
本発明は、正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物が充填された溝部が第１面に形成された第１基板と、前記第１基板の第１面に接触するように、基板搬送装置によって板面を基準にＺ軸方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびθ軸方向に搬送可能に備えられ、前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物が転写される第１面を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板のうち少なくともいずれか１つに備えられた電極とを含み、前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物を前記第２基板の第１面に転写した後、前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体に転写して前記被印刷体にパターンを形成するパターン形成装置を提供する。
【００２０】
本発明は、回転可能に備えられ、ロール形状を有する第１基板と、前記第１基板の表面に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するコータと、前記コータによって前記第１基板にコーティングされたコーティング物が転写される突出部が第１面に形成された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板のうち少なくともいずれか１つに備えられた電極とを含み、前記第１基板を前記第２基板の第１面に接触させた状態で回転させ、前記第１基板の表面に塗布されたコーティング物を前記第２基板の第１面に形成された突出部に転写した後、前記第１基板に残ったコーティング物または前記第２基板の突出部に付着されたコーティング物を被印刷体に接触させることによって、コーティング物を被印刷体に転写して前記被印刷体にパターンを形成するパターン形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の方法によれば、高精密および高転写パターン効率でパターンを形成することができる。したがって、この方法を用いて電子素材を微細にパターニングすることによって電磁気記録、画像または回路装置の部品を製造する場合、電子デバイスの生産性を大きく向上させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して本発明についてより詳細に説明する。しかし、添付した図面および以下の説明は、本発明の好ましい実施状態であって、本発明を例示するためのものであり、これらによって本発明の範囲が限定されるものではない。
【００２３】
本発明の第１実施状態は図１〜図７に例示されている。実施状態によれば、本発明のパターン形成方法は、ａ）第１基板８の第１面８ａに正電荷を有するイオン成分を含むコーティング物９を塗布するステップ（図１および図２参照）と、ｂ）第２基板２の第１面２ａに形成された突出部２ｃと溝部２ｄとを有する凹凸２ｃ，２ｄを、前記第１基板８の第１面８ａに塗布されたコーティング物９ａに接触させることによって、第１基板８のコーティング物９ａのうちの前記第２基板２の突出部２ｃに対応する部分のコーティング物９ａを、第１基板８から第２基板２の突出部２ｃに転写するステップ（図３および図４参照）と、ｃ）前記第２基板２の突出部２ｃに形成されたコーティング物９ｂを被印刷体４に接触させることによって、前記第２基板２のコーティング物９ｂを被印刷体４に転写するステップとを含む（図５〜図７参照）。
【００２４】
ここで、前記第１基板８、第２基板２、および被印刷体４の第１面８ａ，２ａ，４ａは、イオン成分を含むコーティング物９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが形成される面であって、第１面８ａ，２ａ，４ａの反対面である第２面８ｂ，２ｂ，４ｂには各々の電極６，１，５が形成されている。
【００２５】
前記第１基板８、第２基板２、および被印刷体４は、図１に示すように、各々の支持部７，１３，１２に固定され得、この場合、支持部７，１３，１２の第１面には各々第１基板８、第２基板２、および被印刷体４が備えられ、支持部７，１３，１２と第１基板８、第２基板２、および被印刷体４の第２面との間には各々の電極６，１，５が備えられ得る。この時、前記第１基板８、第２基板２、および被印刷体４は、各々これら支持部７，１３，１２に真空で付着され得る。
【００２６】
前記第１基板８、第２基板２、および被印刷体４は、各々の支持部７，１３，１２と共に微細に位置調整および平坦度の維持のために精密に上下、左右、および前後方向に位置移動させることができ、回転させて位置移動させることができる。
【００２７】
ここで、前記第２基板２と第２基板支持部１３は、一例として図２２および図２３に示すように、第１搬送装置および第２搬送装置で構成された基板搬送装置によって、精密に上下（Ｚ軸；図２２参照）、左右（ｙ軸；図２３参照）、前後（ｘ軸；図２３参照）、および回転（θ軸；図２３参照）方向に位置移動することができる。
【００２８】
互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３の第１搬送装置を図２２に示すように、斜面を有する５面体の移動支持フレーム３２に下面と平行する方向にスレッドを加工して、スレッドに第１調節スクリュー３１を結合させた後、第１調節スクリュー３１の回転を調節することによって、第２基板２と第２基板支持部１３とを移動支持フレーム３２の斜面に沿って上下（Ｚ軸）に移動させることができる。一例として、第１調節スクリュー３１をスレッドの内部に挿入するように回転させれば、第２基板２と第２基板支持部１３は移動支持フレーム３２の斜面によって押され、第１基板８または被印刷体４に接近する方向に移動することができる。
【００２９】
このように、第１搬送装置を用いて、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３とを徐々に第１基板８または被印刷体４に接近および離隔する方向（上下方向）に位置移動させることができる。ここで、第１調節スクリュー３１は１つ設けられているが、第１調節スクリュー３１の数は１つに制限されるものではない。
【００３０】
第２搬送装置を図２３に示すように、第２基板支持部１３の側面に精密なスレッドを加工して、スレッドに第２調節スクリュー３３と第３調節スクリュー３４を結合させた後、第２および第３調節スクリュー３３，３４の回転を調節することによって、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３とを左右（ｙ軸）および前後（ｘ軸）に移動させることができる。互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３のθ軸移動（回転）は、第２調節スクリュー３３と第３調節スクリュー３４を相対調節して行われ得る。ここで、第２調節スクリュー３３と第３調節スクリュー３４は各々２つずつ合わせて４つ設けられているが、第２および第３調節スクリュー３３，３４の数はそれに限定されるものではない。
【００３１】
そして、第１および第２搬送装置で構成された基板搬送装置は、第１調節スクリュー３１、第２調節スクリュー３３、および第３調節スクリュー３４のうち少なくともいずれか１つに結合され、第１調節スクリュー３１、第２調節スクリュー３３、および第３調節スクリュー３４のうち少なくともいずれか１つを回転させるステッピングモータ（ｓｔｅｐｐｉｎｇ  ｍｏｔｏｒ）３５をさらに含むことができる。ステッピングモータ３５を駆動させて各調節スクリュー３１，３３，３４を回転させることによって、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３を微細に位置調節することができる。または手動で各調節スクリュー３１，３３，３４を回転させることもできる。このような第１および第２搬送装置を有する基板搬送装置は、図面に示したものに限定されるものではない。
【００３２】
また、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３を位置移動させることができる基板搬送装置は、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３を左右に搬送させる左右搬送手段と、および互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３を上下に搬送させる上下搬送手段とから構成することができる。
【００３３】
左右搬送手段は、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３が装着される装着フレームおよび装着フレームに結合されて装着フレームを左右に移動させるリニアモータで構成することができる。または左右搬送手段は駆動アームであり得る。
【００３４】
上下搬送手段は、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３が装着された装着フレームを上下に移動させるための動力を発生させるモータと、前記モータの動力を前記装着フレームに伝達するギヤとから構成することができる。すなわち、ギヤ方式により、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３を上下に搬送することができる。または、上下搬送手段は、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３が装着された装着フレームを上下に移動させるための動力を発生させるモータと、前記モータの動力によってシリンダ内で移動可能に設けられ、前記装着フレームに連結されたピストンとから構成することができる。すなわち、圧力を利用したピストン方式により、互いに結合された第２基板２と第２基板支持部１３を上下に搬送させることができる。または上下搬送手段は駆動アームであり得る。
【００３５】
前記第１基板８および被印刷体４は、前述した前記第２基板２の位置調節と同一原理、すなわち図２２および図２３に示す装置を用いて位置調節をすることができる。前記第１基板８および被印刷体４は、前述した前記第２基板２のように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、およびθ軸すべての方向に位置移動することができ、前記第１基板８および被印刷体４は、互いに独立して前記変数値ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、およびθ軸による位置調節が可能である。
【００３６】
また、前記第１基板８および被印刷体４は、前述した第２基板２の左右搬送手段および上下搬送手段を用いて位置調節をすることができる。
【００３７】
前記第１基板８および前記被印刷体４は、各々これら支持部７，１２によって工程上、必要な位置に配置された支持部固定フレーム２０に取り付けられ得る。
【００３８】
支持部固定フレーム２０は前記第１基板８および前記被印刷体４を下側で支持する役割をするが、支持部固定フレーム２０もまたｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、およびθ軸すべての方向への位置移動ができることにより、第１基板８と被印刷体４を同時に同一距離を移動させようとする時に便利である。
【００３９】
前記第１基板８および前記被印刷体４は、コンベヤ装置と駆動アームとを含む搬送装置を用いて搬送することができる。すなわち、コンベヤ装置を用いて前記第１基板８と前記被印刷体４を支持部固定フレーム２０まで搬送させた後に、駆動アームを用いて前記第１基板８と前記被印刷体４を支持部固定フレーム２０の上に載置させた後、真空吸着装置で前記第１基板８と前記被印刷体４を支持部固定フレーム２０上に固定させることができる。被印刷体４にコーティング物９ｄが転写された後には、被印刷体４を被印刷体支持部１２から離隔させた後、被印刷体４を駆動アームを用いてコンベヤ上に移動させた後に搬送させることができる。
【００４０】
ここで、第１基板８にコーティング物９をコーティングするコータ３は、コータ搬送装置によって搬送されながら第１基板８にコーティング物９を塗布することができる。コータ３は、コータ搬送装置によって搬送されながら、第１基板８にコーティング物９を塗布することができる。コータ搬送装置の一例として図２４および図２５に示すように、コータ３が装着された装着フレーム４０、およびコータ３が装着された装着フレーム４０を左右に移動させるリニアモータ４１で構成することができる。または、駆動アームによって搬送されることもできる。
【００４１】
前記第１実施状態に係る本発明の方法に係る各ステップについて見てみると次の通りである。
【００４２】
前記ａ）ステップは、図１および図２に示すように、第１基板８の第１面８ａにコータ３を用いて正電荷を有するイオン成分を含むコーティング物９を塗布することができる。
【００４３】
ここで、コーティング物９を塗布するコータ３としては、キャピラリ（ｃａｐｉｌｌａｒｙ）またはスリット（ｓｌｉｔ）の形態を有するスロット（ｓｌｏｔ）コータを用いることが好ましいが、これらのみに限定されるものではない。
【００４４】
第１実施状態では陽イオン成分を含むコーティング物９を用いたが、本発明でコーティング物９に含まれるイオン成分としては陽イオン成分や陰イオン成分全てが可能で、陽イオン成分または陰イオン成分を含むものであればその材料に特に限定されない。
【００４５】
本発明でイオン成分を含むコーティング物は特に限定されないが、一例としてＴＦＴ−ＬＣＤ用カラーフィルタ（ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ）を形成することができる光学インク、電子回路などを形成するのに用いられ得る配線用金属溶液、導電性ペーストや、レジスト（ｒｅｓｔｉｓｔ）等のような機能性樹脂、精密なパターニングが要求される接着剤および粘着剤であり得る。
【００４６】
本発明では、イオン成分を含むコーティング物として、組成物の総重量に対して５０〜９５重量％の電子素材、および組成物の総重量に対して５〜５０重量％の陽イオン性または陰イオン性の成分を含むパターン形成用コーティング組成物を用いることができる。ここに、第１基板８の上面にコーティングされるコーティング物のコーティング性を向上させるためにレベリング剤（ｌｅｖｅｌｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）または湿潤剤（ｗｅｔｔｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）としてフッ素系またはシリコン系の界面活性剤をさらに添加することもでき、被印刷体４との接着力を向上させるために接着力向上剤（ａｄｈｅｓｉｏｎ  ｐｒｏｍｏｔｅｒ）、消泡剤などをさらに添加することもできる。
【００４７】
電子材料として半導体、磁性材料などを初めとして抵抗材料、接点材料、誘電体材料、導電材料など電子機械に用いられる広範囲な材料を使用することができ、光学インク、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）のような配線用金属溶液、導電性ペースト、レジスト、接着剤、粘着剤などを例に挙げることができる。
【００４８】
陽イオン性または陰イオン性の成分としては、１価または２価の陽イオン性あるいは陰イオン性を有する単量体から重合されたポリマー、非イオン性単量体と１価または２価の陰イオン性あるいは陽イオン性を有する単量体から重合された共重合体およびこれらの誘導体からなる群から選択されるバインダーポリマー、１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する有機または無機系の界面活性剤、および１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する染料または１価または２価の陽イオン性または陰イオン性を有する顔料とこれらの錯化物からなる群から選択される１種以上を用いることができる。
【００４９】
上述したように、パターン形成用コーティング組成物として、電子素材と陽イオン性または陰イオン性の成分を含むパターン形成用コーティング組成物を用いることができ、そのものがイオン性を有するペースト状のパターン形成用コーティング組成物を用いることもできる。例えば、伝導性の有機または無機材料、アルカリ金属酸化物、および導電性金属粉末のうちから選択された１種以上を、溶媒に分散させて形成した陽イオン性または陰イオン性を有するペースト状のパターン形成用コーティング組成物として用いることができる。そこに、第１基板８の上面にコーティングされるコーティング物のコーティング性を向上させるために、レベリング剤または湿潤剤としてフッ素系またはシリコン系の界面活性剤をさらに添加することもでき、被印刷体４との接着力を向上させるために接着力向上剤、消泡剤などをさらに添加することもできる。
【００５０】
前記実施状態において、第１基板８としては、第２基板２や被印刷体４と比較した時、コーティング物９に対して相対的に低い吸着力を有する基板を用いることが好ましい。第２基板２や被印刷体４としてガラスを用いる場合は、第１基板８はシリコンゴム材質のように表面エネルギの低い材料が好ましく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロンのような硬質のプラスチック材料やガラスを用いる場合は、その表面８ａを疎水性材料を用いて表面をコーティングするか、プラズマによる疎水化表面処理などの方法を用いて、コーティング物９に対して相対的に低い吸着力を有する材料を用いることができる。
【００５１】
また、前記第１基板８は、コーティング物９ａが塗布される軟らかいシリコンゴム材質の第１層と、第１基板支持部７と接触する硬いＰＥＴ材質の第２層とから構成され得る。このような第１基板８は、ステンレススチールのように硬くて摩耗の少ない材料からなる第１基板支持部７にウェハ固定用真空吸着装置によって固定され得る。ここで、前記第１基板８として用いられるシリコンゴムの代表的なものとしては、ポリジメチルシロキサンが挙げられ、その他にもポリウレタンのように外部の力に対して変形して一定時間後に復元することでエネルギを保存する系を作るエラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）は全て第１基板８を形成するために用いることができる。１例として、第１基板８はＰＤＭＳ原液と硬化剤を混合した後、定盤で硬化させることによって得ることができる。この時、一定の厚さを得るためにスピンやスリットタイプのコータが用いられ得る。硬化後、ブランケットはロックウェルＣスケール２０〜６９の硬度を有するものが適当で、硬度は硬化するポリマー鎖の細かい程度とＰＤＭＳにポリウレタンを添加する場合のその添加量とを変化させることによって調節することができる。
【００５２】
第１基板８には、第１基板８の全体面積に対応して、第２面８ｂに第１基板電極６が形成されることが好ましい。
【００５３】
前記実施状態において、第２基板２としては、第１基板８に比べて相対的にコーティング物９に対して高吸着力を有する基板を用いることが好ましい。第２基板２は、コーティング物９に対して第１基板８の吸着力と被印刷体４の吸着力との中間程度の吸着力を有することがより好ましい。
【００５４】
ここで、第２基板２としては、アルミニウム、ステンレススチールなどの金属、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはアクリル材質の硬質プラスチック材料、およびガラスのようなケイ素化合物などを用いることができるが、これらのみに限定されるものではない。第２基板２には通常０．１〜１００ｕｍの深さを有するパターンがパターニングされるが、パターンが精巧であるほど精密なパターンを得ることができる。パターンの幅と深さの比率（ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）は５：１〜０．０１：１であることが好ましく、パターンの幅と深さの比率が大きいほど加工し難くて印刷中に破損の危険も大きくなる。
【００５５】
また、前記第２基板２のコーティング物９に対する吸着力を上記のような程度に調節するために、第２基板２の第１面２ａの突出部２ｃをシリコン系あるいはフッ素系の界面活性剤の特性を有する材料を用いるか、プラズマ処理による疎水化または親水化処理方法によってその表面を改質することができる。
【００５６】
第２基板２の第２面２ｂには第２基板電極１が形成されており、第２基板電極１は第２基板２の第１面２ａに形成された凹凸２ｃ、２ｄの突出部２ｃに対応するパターンを有するように形成されることがパターンの精密度およびパターンの転写効率の向上に好ましい。
【００５７】
次に、前記ｂ）ステップは、図３に示すように、前記第１基板８の第１面８ａに前記第２基板２を接近させ、前記第１基板８の第１面８ａに形成されたコーティング物９ａに第２基板２の突出部２ｃを接触させることによって、前記第１基板８の第１面８ａに形成されたコーティング物９ａのうちの一部を前記第２基板２の突出部２ｃへ転写するステップである。そして、転写が完了した後には、図４に示すように、前記第２基板２を前記第１基板８から離隔させる。
【００５８】
ここで、前記第１基板８の第１面８ａに形成されたコーティング物９ａのうちの一部コーティング物９ｂは第２基板２の突出部２ｃに転写され、残りの一部コーティング物９ｃは前記第１基板８の第１面８ａに残ることになる。
【００５９】
この段階では、電源供給部（図示せず）から第１基板８の第１基板電極６に通常的に電着電圧として適用される５〜２２０Ｖの電圧を印加して、第１基板８の第１基板電極をコーティング物９ａが有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように帯電させることにより、第１基板８から第２基板２へのコーティング物９ａの転写効率を向上させられる。また、第２基板２の第２基板電極１に電圧を印加して、第２基板電極１がコーティング物９ａの有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように帯電させることにより、コーティング物９ａの転写効率をより一層向上させられる。
【００６０】
次に、前記ｃ）ステップは、図５および６に示すように、突出部２ｃにコーティング物９ｂが付着された前記第２基板２を被印刷体４の第１面４ａに接近させ、第２基板２のコーティング物９ｂを被印刷体４の第１面４ａに接触させることによって、前記第２基板２の突出部２ｃに付着されたコーティング物９ｂを被印刷体４の第１面４ａに転写するステップである。そして、転写が完了した後には、図７に示すように、第２基板２を被印刷体４の第１面４ａから離隔させる。
【００６１】
そこで、前記第２基板２の突出部２ｃに付着されたコーティング物９ｂが被印刷体４の第１面４ａに転写されることにより、図７に示すように、被印刷体４の第１面４ａ上には所定のパターンを形成するコーティング物９ｄが配置されるのである。
【００６２】
この段階で、第２基板２の第２基板電極１に高電圧を印加して、第２基板電極１をコーティング物９ｂが有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように帯電させることにより、被印刷体４へのコーティング物９ｂの転写効率を向上させられる。また、被印刷体電極５に高電圧を印加して、被印刷体４をコーティング物９ｂの有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように帯電させることにより、コーティング物９ｂの転写効率をより一層向上させられる。
【００６３】
本発明における被印刷体４としては、電子素材およびディスプレイ素材の基板として用いられるガラスのように硬い表面を有する物質と、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニールなどのように高分子ポリマーで曲がれることのできる表面を有する物質全てを用いることができる。例えば、ｅ−ペーパまたはフレキシブルディスプレイ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）に用いられるポリエステル、ＰＥＴなどのフレキシブルプラスチック材料、またはＰＣＢの基板などに用いられるポリウレタン材質またはエポキシ材質の硬質のプラスチック材料、またはガラスを用いることができるが、これらのみに限定されるものではない。
【００６４】
被印刷体４に転写されたコーティング物９ｄのパターンは、熱および／または光硬化段階を経て被印刷体４に固着されることが好ましい。ここで、コーティング物９ｄのパターンが固形化されれば外部の物理化学的変化に耐えられるようになる。
【００６５】
前記コーティング物９ｄを被印刷体４に固着させる時に対流式オーブン（ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ  ｏｖｅｎ）やホットプレートまたはＵＶ露光器を用いることができ、ＵＶ（紫外線）硬化を用いる場合にはＵＶ露光によって硬化された後にベーキング段階を経て固着され得る。被印刷体４に転写されたコーティング物９ｄを固着化させる方法としては、その他にも当該技術分野に知らされた方法全てが適用され得る。
【００６６】
一方、前記第１実施状態では前記第１基板８、第２基板２、および被印刷体４全てに電極６，１，５が備えられており、それがパターンの精密性およびパターンの転写効率を向上させるのにより好ましい。しかし、第１基板８、第２基板２、および被印刷体４のうちいずれか１つ以上のみに電極が備えられていてもコーティングパターンの精密度および転写効率を向上させられる。
【００６７】
前記第１実施状態は、第１基板８上に残っているコーティング物９ｃを除去するためにクリーニング基板１１を用いるｄ）ステップをさらに含むことができる（図５〜図７参照）。
【００６８】
前記ｄ）ステップでは、図５および図６に示すように、前記クリーニング基板１１をコーティング物９ｃが形成された第１基板８に向かって接近させ、前記クリーニング基板１１を第１基板８のコーティング物９ｃに接触させることによって、前記第１基板８のコーティング物９ｃをクリーニング基板１１に転写する。そして、転写が完了した後には、図７に示すように、前記クリーニング基板１１を第１基板８から離隔させる。
【００６９】
そこで、図７に示すように、第１基板８からコーティング物９ｃがクリーニング基板１１に転写されることによって、第１基板８ではコーティング物９ｃが除去されるのである。
【００７０】
前記ｄ）ステップは、前述したｃ）ステップと同時に行われ得る。前記ｄ）ステップが行われる時、第１基板電極６に高電圧を印加して、前記第１基板電極６をコーティング物９ｃの有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように帯電させることによって、コーティング物９ｃの除去効率を向上させられる。
【００７１】
また、前記クリーニング基板１１においてコーティング物９ｃが付着される面の反対面にクリーニング基板電極１０をさらに備えることもでき、クリーニング基板電極１０上にクリーニング基板支持部１４をさらに備えることもできる。この時、クリーニング基板１１はクリーニング基板支持部１４に真空で付着され得る。クリーニング基板１１とクリーニング基板支持部１４は、前述した前記第２基板２の位置調節と同一原理、すなわち図２２および図２３に示す装置を用いて位置調節をすることができる。クリーニング基板１１とクリーニング基板支持部１４は、前述した前記第２基板２のようにｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、およびθ軸すべての方向に位置移動することができ、前記クリーニング基板１１と前記第２基板２は互いに独立して前記変数値ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸、およびθ軸による位置調節をすることができる。また、クリーニング基板支持部１４に結合されたクリーニング基板１１は、前述した第２基板２の左右搬送手段および上下搬送手段を用いて位置調節をすることができる。ここで、前記クリーニング基板１１はクリーニング基板支持部１４と共に微細に位置調整および平坦度の維持のために、精密に上下、左右、および前後方向に位置移動させることができ、回転させて位置移動させることができる。
【００７２】
前記ｄ）ステップを行う時、クリーニング基板電極１０に高電圧を印加して、クリーニング基板電極１０をコーティング物９ｃの有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように帯電させることによって、コーティング物９ｃの除去効率をより一層向上させられる。
【００７３】
前記クリーニング基板１１としては、コーティング物９ｃに対する吸着力が相対的に高いガラスのような無機質材料または親水化表面処理されたＰＥＴ、アクリルなどの硬質のプラスチック材料で形成された基板などが挙げられ、前記クリーニング基板１１はガラスで形成されることが好ましい。
【００７４】
本発明において、第１基板８、第２基板２、被印刷体４、またはクリーニング基板１１に形成される電極材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉなどが用いられ得る。
【００７５】
前記第１基板８、第２基板２、被印刷体４またはクリーニング基板１１の第２面８ｂ，２ｂ，４ｂに各々形成される電極６，１，５，１０は、例えば熱蒸着、Ｅ−ビーム蒸着、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、化学蒸着（ＣＶＤ）等の方法によって形成することができる。
【００７６】
また、第１面２ａに凹凸２ｃ，２ｄを有する第２基板２の第２面２ｂに、前記凹凸２ｃ，２ｄに対応する形態を有する第２基板電極１を形成する場合、例えばマスクを用いた熱蒸着、Ｅ−ビーム蒸着、スパッタリング、および化学蒸着のような方法や、ネガティブ型またはポジティブ型フォトリソグラフィ等の方法を用いて形成することができる。
【００７７】
しかし、前記電極材料および形成方法によって本発明の範囲が限定されるものではなく、当該技術分野に知られている材料および方法を用いることもできる。
【００７８】
上記のように形成された電極をコーティング物のような電荷または逆の電荷に帯電させる方法としては当該技術分野に知られている方法を用いることができ、一例として制御部によって制御することができる。
【００７９】
電源供給を断続するスイッチが接続された高電圧電源供給部（図示せず）に第１基板電極６を接続して１つの第１回路を構成し、これとは別途に提供され、電源供給を断続するスイッチが接続された高電圧電源供給部に第２基板電極１を接続して第２回路を構成することができる。
【００８０】
第１基板電極６を含む第１回路と第２基板電極１を含む第２回路が互いに独立して構成される場合、図２に示すａ）ステップでは、第１および第２回路各々が開回路になるように第１回路のスイッチと第２回路のスイッチとがオフ状態であったが、図３に示すｂ）ステップでは、第２基板２の突出部２ｃがコーティング液９ａと接触すると同時に第１回路のスイッチと第２回路のスイッチ各々がオン状態に切り替われることにより、第１基板電極６を含む第１回路と第２基板電極１を含む第２回路各々が閉回路になるため、電流が流れるようになる。
【００８１】
この時、コーティング液９ａが陽イオン成分を含む場合には、電流の流れ方向を調節して、第２基板電極１は負の電荷を有するようにし、第１基板電極６は正の電荷を有するようにする。
【００８２】
一方、コーティング液９ａが陰イオン成分を含む場合には、電流の流れ方向を調節して、第２基板電極１は正の電荷を有するようにし、第１基板電極６は負の電荷を有するようにする。
【００８３】
または電源供給を断続するスイッチが接続された１つの高電圧電源供給部に２つの電極６，１全てが接続された１つの単一回路の形態で構成することもできる。
【００８４】
第２基板電極１と第１基板電極６を単一回路として構成する場合、図２に示すａ）ステップでは、前記単一回路が開回路になるようにスイッチがオフ状態であったが、図３に示すｂ）ステップでは、第２基板２の突出部２ｃがコーティング液９ａと接触すると同時にスイッチがオン状態に切り替われることによって、第２基板電極１と第１基板電極６とを含む単一回路が閉回路になるため、電流が流れるようになる。
【００８５】
この時、コーティング液が陽イオン成分を含む場合には、電流の流れ方向を調節して、第２基板電極１は負の電荷を有するようにし、第１基板電極６は正の電荷を有するようにする。コーティング液９が陰イオン成分を含む場合には、電流の流れ方向をその逆にする。
【００８６】
また、第１基板８または第２基板２に転写されたパターンを被印刷体４に転写するステップと、第１基板８または第２基板２に残っているコーティング物をクリーニング基板１１に転写するステップにおいても、上記のような方法を用いて被印刷体電極５および／またはクリーニング基板電極１０に負または正の電荷を有するように帯電させることができる。
【００８７】
本発明の第２実施状態は図８および図９に例示されている。第２実施状態では、コーティング物として負電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を用いることを除いては、前記第１実施状態に記載したのと同一内容が適用される。
【００８８】
本発明の第３実施状態は図１０〜図１５に例示されている。この実施状態によれば、本発明のパターン形成方法は、ａ）第１基板の第１面に正電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を塗布するステップ（図１０参照）と、ｂ）前記第１基板の第１面に塗布されたコーティング物を前記第２基板の第１面に形成された凹凸に接触させることによって、前記第１基板のコーティング物のうちの前記第２基板の突出部に対応する部分のコーティング物を第１基板から第２基板に転写するステップ（図１１および図１２参照）と、ｃ）前記第１基板の第１面に形成されたコーティング物を被印刷体に接触させることによって、前記第１基板のコーティング物を被印刷体に転写するステップ（図１３〜図１５参照）とを含む。
【００８９】
この第３実施状態において、第１基板、第２基板、および被印刷体の第１面の反対側の第２面には電極が備えられている。しかし、本発明の範囲はこれに限定されず、第１基板、第２基板、および被印刷体のうちいずれか１つ以上に電極が備えられていても、本発明の効果を達成することができる。
【００９０】
前記第３実施状態は、前記ｃ）ステップにおいて被印刷体にコーティング物を直接転写する対象が第１基板であることを除いては、前述した第１実施状態に記述したのと同一内容が適用される。第３実施状態では、前記ｃ）ステップにおいて第１基板電極に高電圧を印加して、前記第１基板電極をコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように帯電させることによって、転写効率を向上させられる。
【００９１】
前述した第１〜第３実施状態は、第１基板と第２基板が平板である場合を説明したものである。しかし、本発明では第１基板および／または第２基板がロールの形態であり得る。ただし、平板を用いた方がパターンの精密性およびパターンの転写効率をより一層向上させられ、かつパターン形成速度を向上させられる。
【００９２】
本発明の第４実施状態は図１６〜図２１に例示されている。第４実施状態は、第１基板がロール形態であることを除いては、前述した第１実施状態に記述したのと同一内容が適用される。
【００９３】
本発明の第５実施状態によれば、ａ）第１面に溝部を有する第１基板の溝部に正または負の電荷を有するイオン成分を含むコーティング物を充填するステップと、ｂ）第２基板の第１面を前記第１基板の第１面に接触させ、前記第１基板の溝部に充填されたコーティング物を第２基板に転写するステップと、ｃ）前記第２基板の第１面を被印刷体に接触させることによって前記第２基板上のコーティング物を被印刷体に転写するステップとを含む。前記第１基板および第２基板のうち少なくとも１つの基板の第１面の反対面である第２面には電極が備えられている。
【００９４】
前記第１基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように帯電され得る。また、前記第２基板上の電極は、前記ｂ）ステップにおいてコーティング物が有するイオン成分の電荷の逆の電荷を有するように帯電され、および／または前記ｃ）ステップではコーティング物が有するイオン成分の電荷と同じ電荷を有するように帯電され得る。
【００９５】
第５実施状態も同様に、第１基板、第２基板、および被印刷体全てに電極が備えられるが、いずれか１つ以上に電極が備えられている場合にもコーティングパターンの精密性およびパターンの転写効率を向上させられる。本実施状態について言及しない事項は第１実施状態に記載された内容が適用され得る。
【００９６】
本発明が適用され得る最適化した装置としては、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）用カラーフィルタ工程、ＬＣＤ用ＴＦＴ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路工程、ＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ）フィルタ工程、ＰＤＰ上板および下板の電極工程、ＰＤＰ隔壁製造装置、電気化学的蒸着のための触媒微細パターニング装置、半導体用リソグラフィ装置、選択的親水および疎水処理処置、およびフレキシブルディスプレイあるいはＥ−ペーパにおけるシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）の選択的塗布装置を例に挙げることができる。
【００９７】
本発明では、前述した本発明の方法を用いて電子素材に用いられる微細パターンを効率的に転写することによって、配線などの回路装置、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＰＤＰ、ｅ−ｐａｐｅｒ、ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｉｓｐｌａｙなどのディスプレイ装置および電磁気記録装置、配線などの回路装置の部品を製造することができる。
【００９８】
本発明の方法によれば、パターンの精密性およびパターンの転写効率を大きく向上させられる。
【００９９】
本発明の方法において、コーティングパターン形成に用いる基板としてロールでない平板を用いる場合、基板の支持部７，１３，１２を重力やそのもの自重による変形のほぼない大理石のような自然石やセラミックのような無機材料またはステンレススチールのような材料を用いて薄く加工して製造することにより、基板の耐久性をより一層向上させられる。前記大理石やセラミックは金属や高分子材料に生じる変形がほぼ表われないためである。
【０１００】
また、本発明の方法において、基板としてロールでない平板を用いる場合、接触する面がこの面の表面に対して垂直方向に接触することが好ましい。また、基板としてロールでない平板を用いる場合、第１基板と第２基板との間の接触面、または第１基板または第２基板と被印刷体との間の接触面が接触する全面積に対して均一な圧力（１０−２〜１０３Ｍｐａ）を受けることが好ましい。第１基板と凹凸が形成された第２基板とを圧着させる時に過度な圧力で圧着される場合は、第１基板が凹凸を有する第２基板の底に接するようになる。圧力設定に対する分解能は最小可能加圧の１／１０００以上であるべきであり、第１基板と第２基板が近接した時、または第１基板と第２基板のうちいずれか１つと被印刷体が近接した時には、微細圧力で位置調整しながら加圧することが好ましい。
【０１０１】
このようにする場合、被印刷体に均一で精密度の高いコーティング物のパターンが形成され得る。本発明では、接触する全面積に対して均一な圧力を受けるように電気的または光学的圧着感応方法を用いることができる。
【０１０２】
電気的な方法として圧電素子（ＰＺＴ：Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、あるいはｑｕａｒｔｚ  ｃｒｙｓｔａｌ）を用いることができるが、例えば、第１基板または第２基板の少なくとも２ヶ所、好ましくは３ヶ所に圧電素子やレーザ干渉計を設けることによって、圧着される時の圧力を電気的に変換して接触される全面積に対して均一な圧力が適用されるように調整することができる。
【０１０３】
また、光学的な方法としてはレーザ干渉計を用いることができるが、例えば、第１基板または第２基板の少なくとも２ヶ所、好ましくは３ヶ所に圧電素子やレーザ干渉計を設けることによって、接触する全面積に対して均一な圧力が適用されるように調整することができる。レーザ干渉計の場合、接近距離をナノメートル（ｎｍ）のレベルに調整することができる。前記レーザ干渉計は基本的にモアレ（Ｍｏｉｒｅ）パターンを用いて接近距離を数十ｎｍ以内で感知することができ、干渉に用いられる周期のある精密回折格子（ｇｒａｉｔｎｇ）間の差が小さいほど感知精密度は大きくなる。
【０１０４】
このような方法を用いることによって、本発明の方法では大面積にも均一ながらも精密にコーティング物のパターンを形成することができる。前述した圧電素子またはレーザ干渉計は当該技術分野で用いられたことはないが、他の技術分野の産業工程において一般的に用いられてきた技術であるため、これら技術を援用して本発明の方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図８】本発明の他の実施状態に係る陰イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図９】本発明の他の実施状態に係る陰イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１０】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１１】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１２】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１３】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１４】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１５】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１６】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１７】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１８】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図１９】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図２０】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図２１】本発明のまた他の実施状態に係る陽イオン成分を含むコーティング液を用いてパターンを形成する過程を示す模式図である。
【図２２】第２基板と第２基板支持部を上下（ｚ軸）に移動させる第１搬送装置を示す図である。
【図２３】第２基板と第２基板支持部を左右（ｙ軸）、前後（ｘ軸）、およびθ軸に移動させる第２搬送装置を示す図である。
【図２４】コータとコータ搬送装置を概略的に示す図である。
【図２５】コータとコータ搬送装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  第２基板電極
２  第２基板
２ａ  第２基板の第１面
２ｂ  第２基板の第２面
２ｃ  凹凸の突出部
２ｄ  凹凸の溝部
３  コータ
４  被印刷体
４ａ  被印刷体の第１面
４ｂ  被印刷体の第２面
５  被印刷体電極
６  第１基板電極
７  第１基板支持部
８  第１基板
８ａ  第１基板の第１面
８ｂ  第１基板の第２面
９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  コーティング物
１０  クリーニング基板電極
１１  クリーニング基板
１２  被印刷体支持部
１３  第２基板支持部
１４  クリーニング基板支持部
２０  支持部固定フレーム
３１  第１調節スクリュー
３２  移動支持フレーム
３３  第２調節スクリュー
３４  第３調節スクリュー
３５  ステッピングモータ（ｓｔｅｐｐｉｎｇ  ｍｏｔｏｒ）
４０  コータ装着フレーム
４１  リニアモータ（ｌｉｎｅａｒ  ｍｏｔｏｒ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2008532309.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２５】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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