(57)【要約】【課題】  不要部の転写除去における、版の凹部へのダストや薬液を含む詰まりがない技術を提供することが求められていた。【解決手段】  少なくとも片面に剥離処理を施されたフィルム基材上に画像形成のための樹脂組成物が塗布され、該樹脂組成物の塗布面に対して、一定形状の部材を押し当てて、対応する形状の樹脂組成物を転写除去する除去工程と、該フィルム基材上の塗布面に残った樹脂組成物を被画像形成基材に転写する転写工程とからなる画像形成方法であって、除去工程で樹脂組成物を転写除去する、一定形状の部材として先端部に定形平面を有する除去ヘッドを少なくとも一つ以上用い、対応する形状の樹脂組成物を転写除去することを特徴とする画像形成方法を提供する。【選択図】図１
2008201070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に剥離処理を施されたフィルム基材上に画像形成のための樹脂組成物が塗布され、
該樹脂組成物の塗布面に対して、一定形状の部材を押し当てて、対応する形状の樹脂組成物を転写除去する除去工程と、該フィルム基材上の塗布面に残った樹脂組成物を被画像形成基材に転写する転写工程とからなる画像形成方法であって、
除去工程で樹脂組成物を転写除去する、一定形状の部材として先端部に定形平面を有する除去ヘッドを少なくとも一つ以上用い、対応する形状の樹脂組成物を転写除去することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記除去工程において、除去ヘッドが樹脂組成物を転写除去する毎に、隣接する洗浄機構により除去ヘッド表面を洗浄することを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記除去ヘッドが、樹脂組成物塗布面への接触または押圧を制御する、塗布面に垂直な方向の押さえ機構と塗布面に平行な平面上を少なくとも一次元的には高精度に位置移動できる移動機構とを併せ持つことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記剥離処理が、フィルム基材の少なくとも樹脂組成物が塗布される表面にシリコーン化合物及び、又はフッ素化合物の剥離層を塗布したものであることを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記フィルム基材からの樹脂組成物の除去工程および転写工程の各々の開始時において、加熱処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記画像形成されるべき他の基材上に予め形成されたパターンと新たなパターンとの位置合わせを行う場合に、前記フィルム基材がほぼ透明な材料から成り、該フィルム基材を透過して光学的に位置合わせすることを特徴とする請求項１乃至５何れか記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成において平坦性の高い画像を高精度で得るための製造方法に関し、特に、画像領域の広いパターンを多品種製造する場合に適する画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶やＰＤＰ、有機ＥＬなどの平面型（薄型）の電子ディスプレイを初めとする電子部品の製造分野において、印刷技術を用いて安価に大量に機能性の膜からなる画像を形成する試みがなされている。
【０００３】
一般に印刷法等による画像形成は、インキ化された機能性の材料からの制約とプロセスの制約により、電子部品産業で広く採用されているフォトリソグラフィー法に較べて、パターン精度や膜厚の均一性などの基本的な品質が劣るとされてきた。しかし特許文献１にあるように、いわゆる反転印刷と称する方法がパターンの高精細化や膜厚の均一性向上に効果がある。
【０００４】
反転印刷とは、転写体（ブランケット）表面にインキをベタ塗布し、半乾燥状態で不要パターン部のインキを対応する接触面にて転写除去し、次いで、転写体表面に残った必要パターン部のインキを被印刷基材上に転写することにより、印刷画像形成することを原理とする印刷方式を総称する。「反転」という言葉で、左右反転等を意味して全く異なるプロセスを呼称することもあるが、ここではポジ・ネガ関係の反転を指し、ポジ・ネガ各領域ごとに２回に分けて転写されるプロセスを含むものを称する。
【０００５】
また、反転印刷のインキ塗布工程に相当する部分を別段取りのドライフィルムとして事前に製造しておき、２回の分割転写工程、すなわち不要パターン部のインキを転写除去することと必要パターン部のインキを被画像形成基材上に転写することとを上記と類似の考え方で実施する方法も提案されている（特許文献２参照）。こちらは、連続した画像形成プロセスにおいてインキ塗布に代えて、塗布済みのフィルムから出発するため、反転転写法と呼ぶことが妥当であり、前記の方法と同様にパターンの高精細化や膜厚の均一性向上に効果があるばかりでなく、画像形成材料の塗布プロセス条件が転写プロセスの条件の制約にならないでレイアウトを含めた工程設計上の自由度も大きい。
【０００６】
上記の反転法はいづれも不要部の転写除去、すなわち１回目の転写において、凸版（最終的に画像形成されるパターンを主体に見れば凹版）による転写体（上記の特許文献例ではブランケットまたはドライフィルム）からの画像形成材料の剥離転写除去工程を主体に構成される。ここで、１回目の転写プロセスが終了後、凸版（凹版）の表面に付着した不要部の画像形成材料を除去することが、繰り返し次の工程を行う上では必須である。薬液による版上面の洗浄は可能ではあるが、版の凹部へのダストや薬液を含む詰まりを完全に防ぐことは困難である。また、版の製造品質が画像形成物の品質に重大な影響を与えるため、版はフォトリソ法を駆使して、版深の制御も含めた高精度品を要求される一方、被画像形成基材の大型化に対応する必要が高まると技術的難度が極めて大きくなる。
【０００７】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開平１１−５８９２１号公報
【特許文献２】特開平９−９０１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、フィルム基材上に全面塗布された画像形成のための樹脂組成物から不要パターン部の樹脂組成物を転写除去する手段として、凸版（凹版）に替わる新たな手段を提供することによって、反転法における版に関わる上記の課題を解決するものである。また、転写体にも工夫を加えて、転写方式全体の最適化を図る画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも片面に剥離処理を施されたフィルム基材上に画像形成のための樹脂組成物が塗布され、該樹脂組成物の塗布面に対して、一定形状の部材を押し当てて、対応する形状の樹脂組成物を転写除去する除去工程と、該フィルム基材上の塗布面に残った樹脂組成物を画像形成されるべき他の基材である被画像形成基材に転写する転写工程とからなる画像形成方法であって、除去工程で樹脂組成物を転写除去する、一定形状の部材として先端部に定形平面を有する除去ヘッドを少なくとも一つ以上用い、対応する形状の樹脂組成物を転写除去することを特徴とする画像形成方法である。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、前記除去工程において、除去ヘッドが樹脂組成物を転写除去する毎に、隣接する洗浄機構により除去ヘッド表面を洗浄することを特徴とする請求項１記載の画像形成方法である。
【００１１】
本発明の請求項３に係る発明は、前記除去ヘッドが、樹脂組成物塗布面への接触または押圧を制御する、塗布面に垂直な方向の押さえ機構と塗布面に平行な平面上を少なくとも一次元的には高精度に位置移動できる移動機構とを併せ持つことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法である。
【００１２】
本発明の請求項４に係る発明は、前記剥離処理が、フィルム基材の少なくとも樹脂組成物が塗布される表面にシリコーン化合物及び、又はフッ素化合物の剥離層を塗布したものであることを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の画像形成方法である。
【００１３】
本発明の請求項５に係る発明は、前記フィルム基材からの樹脂組成物の除去工程および転写工程の各々の開始時において、加熱処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の画像形成方法である。
【００１４】
本発明の請求項６に係る発明は、前記画像形成されるべき他の基材上に予め形成されたパターンと新たなパターンとの位置合わせを行う場合に、前記フィルム基材がほぼ透明な材料から成り、該フィルム基材を透過して光学的に位置合わせすることを特徴とする請求項１乃至５何れか記載の画像形成方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成方法は、フィルム基材上に全面塗布された画像形成のための樹脂組成物から不要パターン部の樹脂組成物を転写除去する手段として、凸版（凹版）に替わって遊動型の除去ヘッドを樹脂組成物塗布面に単数または複数個接触させて除去パターンを確定させるものであり、高い品質を要求される版の製作が不要になり、特に多品種パターンへの対応が容易になる。また、転写除去のプロセス毎に必要であった版の洗浄に替わって除去ヘッドの洗浄をすることは、全体の洗浄負荷、すなわち除去される樹脂量や洗浄液の量は変わらないものの、細かい溝を有する版より洗浄の品質は向上し、僅かな品質バラツキも離散的に現れるため、特に表示ディスプレイ部材の製造品で問題視されることの多いムラの洗浄起因による発生が少なくなる。
【００１６】
また、本発明は前記反転印刷方式において、転写体としての剥離性部材にシリコーンゴム表面を有する転写胴（ブランケット）に替わって、剥離処理をされ順次繰り出し可能な
樹脂組成物塗布済みの透明フィルム基材を用いることにより、転写工程時の部材間の位置関係によっては、必要に応じてステージ構造等の工夫を行い、転写体の裏面からの観察と位置確認ができ、高い位置精度の画像形成が可能となる。また、特に画像形成される領域の多いパターン、すなわち転写除去される不要パターン部が少ないパターンには高い生産効率が得られる。
【００１７】
本発明の画像形成方法は、平坦な画像パターンを高精度で得るための反転転写を版なしで行う方法を提供するものであり、産業上の利用の範囲も広い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の画像形成方法の一実施形態を図面に従って説明する。図１から図３は本発明の画像形成方法における全過程を模式的に示す工程の側断面図である。
【００１９】
図１（ａ）は樹脂組成物が塗布されたフィルム基材の準備である。別段取りで準備しておく。ベースとなるフィルム基材１の表面に画像形成対象とする樹脂組成物３を剥離処理部２を間に介して形成する。フィルム基材１はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの透明プラスチックが強度と熱膨張係数の点で適しているが、他のプラスチックフィルムや金属フィルムも可能である。但し後述するように透明性を利用して位置合わせを容易に行えるので、透明な材料が望ましい。基材の厚さは、強度と平坦性、巻き物での取り扱い重量やかさの最適範囲を選べば良いが、一般的には５０〜１２０μｍ程度が望ましい。剥離処理部２はシリコーン化合物及び、又はフッ素化合物を後述のように塗布乾燥し、その上に画像形成対象とする樹脂組成物３を適宜形成する。さらに、図示していないが樹脂組成物３を保護するカバーフィルムで最表面を覆い、図１（ｂ）以降の使用時の直前にカバーフィルムを剥がして連続する工程に入る。
【００２０】
剥離処理の方法としては、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フィルム基材に塗っても良いし、あるいはシリコーンゴムの薄膜層を形成してもよい。また同じ目的でフッ素系樹脂、フッ素系ゴムも利用されうるし、フッ素樹脂微粉末をシリコーンゴムあるいは、普通のゴムに混ぜて剥離性を発揮させてもよい。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が低いが、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、最表面に設けるシリコーン層に対して、より基材との接着性の高い樹脂層を、アンカー層としてあらかじめフィルム基材上に設け、その上層に設けることもできる。
【００２１】
いずれも適度に樹脂組成物３の受容性を有すると同時に、樹脂組成物の状態変化と外部からの新たな接触により、一度受容した樹脂組成物を完全に剥離する性質も有することが望ましい。
【００２２】
具体的なシリコーンとしては、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。
【００２３】
シリコーンゴムとしては、二液型のジオルガノポリシロキサンと架橋剤としての三官能性以上のシラン、またはシロキサン及び硬化触媒を組み合わせたもの、あるいは一液型ではジオルガノポリシロキサンとアセトンオキシム、各種メトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン等の組み合わせなどが用いられ、その他ゴム硬度を調節するためのポリシロキサンが適宜用いられる。
【００２４】
また、本発明に用いる剥離性のフィルム基材として、上記基材に無機膜を設けた後、シ
ランカップリング剤による表面処理を施したものを用いることもできる。
【００２５】
シランカップリング剤としては、トリメトキシシラン類、トリエトキシシラン類などを用いることができる。このシランカップリング剤の一部位は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基などの有機化合物との反応性基を持つものから選ぶことができ、あるいはアルキル基やその一部にフッ素原子が置換されたものやシロキサンが結合して、表面自由エネルギーの小さな表面を形成できる置換基が結合したものを用いることができる。前者の反応性基を有するシランカップリング剤を用いる場合には、シランカップリング剤で基材表面を処理した後、所定の表面自由エネルギーになるような他のモノマー成分を塗工して、結合させることができる。反応性基を有するシランカップリング剤としては、ビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを用いることができ、モノマーとして、スチレン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチルプロパントリグリシジルエーテル、ラウリルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどを用いることができる。また、反応性基を有さないシランカップリング剤としてはメチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシランなどを用いることができる。但し、アルキル基に限定されるものではない。
【００２６】
上記シランカップリング剤を上記基材に固定化する方法としては、シランカップリング剤を使用した公知の表面処理方法を用いることができる。例えば、シランカップリング剤を水、酢酸水溶液、水−アルコール混合液、あるいはアルコール溶液に希釈させた溶液を調製する。前記溶液を公知の塗工方法であるグラビアコーター、ロールコーター、ダイコーター等を用いて基材表面に塗工し、次いで乾燥させることでシランカップリング剤を固定化できる。また、反応性基を有するシランカップリング剤を用いた場合には、次いで他のモノマー成分を同様に塗工して結合させることができる。
【００２７】
上記シランカップリング剤を基材上に固定化するためには、あらかじめ基材上にＳｉＯ2やＴｉＯ2、ＺｒＯ2もしくはこれらの複合膜が設けられていることが好ましい。これら無機酸化膜は既知の蒸着法やスパッタ法を用いて設けたものを用いることができる。
【００２８】
また、上記無機酸化膜を設ける方法として、一般式Ｍ（ＯＲ）ｎで表される金属アルコキシド（ＭはＳｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒなどの金属、ＲはＣＨ3，Ｃ2Ｈ5などのアルキル基）を水、アルコールの共存下で加水分解反応および縮重合反応させて得られたゲル溶液を表面にコーティング後、加熱することで無機酸化物膜を設ける、いわゆるゾル−ゲル法を用いることができる。
【００２９】
さらに、上記ゾル−ゲル法で用いる金属アルコキシド溶液中にあらかじめ上記シランカップリング剤を添加しておくこともできる。この場合、表面性改質に特に効果が得られる。
【００３０】
図１（ｂ）は樹脂組成物３の加熱処理を表わす図である。フィルム基材１上の樹脂組成物３を加熱する目的は、引き続く第１転写、すなわち除去工程において除去ヘッド７により樹脂組成物３が剥離処理部２から剥離転写されやすくするためであり、樹脂組成物３の内容物により残留溶剤量とその種類、および樹脂組成物自身、例えば顔料と樹脂などの凝集力、特に温度特性に応じて、条件は適宜選択される。着色剤を含むドライフィルムの例では、表面温度を１２０℃に設定した。
【００３１】
本発明における加熱処理は、フィルム基材１上の樹脂組成物３を剥離処理部２を介してスムーズに剥離転写するための補足的手段であって、熱溶融転写のように支持フィルムの裏面からサーマルヘッドを用いて行う処理とは、本質的に異なるものである。転写効果としても、転写の応答時間、転写形状、使用エネルギー節約のいずれも熱溶融転写より優位である。
【００３２】
図１（ｃ）は除去ヘッドの準備状態を示す図である。除去ヘッドは最終的に形成される画像のパターンやその位置関係を表し接触物体表面の凹凸デザインではなく、最終画像のパターンやその位置関係は物体表面の形状とは無関係である。これは、一定領域の一括パターン形成が前提ではなく、単位接触物体の単純平面である除去ヘッドが繰り返し運動することによる、その集合パターンによる最終画像形成が前提となるからである。
【００３３】
この除去ヘッド７ａ、７ｂ、７ｃは接触転写を行うパターンに応じて各種使い分けができるように準備し、高精度の上下動と平面移動を行える機構を保持する。平面移動はステージ５の移動によっても同一の機能が達せられるが、フィルム基材をロール状で供給する図示のケースでは、除去ヘッドも少なくとも一次元での精確な動きを実現できることが望ましい。
【００３４】
次いで、図２（ｄ）は除去ヘッドの樹脂組成物塗布面への位置決めと接触または押圧を示す図である。除去ヘッド７を樹脂組成物塗布面上で位置決めの上、接触させ適宜押圧を行う。
【００３５】
図２（ｅ）は不要パターン部の樹脂組成物を転写除去した後の除去ヘッドの表面洗浄を示す図である。除去ヘッド７が樹脂組成物３１から離れると直ちにヘッド表面洗浄をヘッド洗浄機構８により行う。ヘッド表面に付着した樹脂組成物に応じて、各種溶剤やアルカリ等で付着物を溶解または剥離するが、極めて短時間の処理が可能である。必要に応じて洗浄機構を複数個設けたり、洗浄後の乾燥手段としてスポット状の風やアルコールを利用しても良い（図示せず）。
【００３６】
除去ヘッド７は先端部の形状で除去されるパターンの形状が決まるため精密な加工が必要であるが、除去のための接触動作を隣接部とオーバーラップさせることが可能なパターンでは、ある程度のヘッド形状許容度が生まれる。ヘッドの材質は精密加工性と一定の強度を保ち、インキ剥離性が強過ぎなければ、金属、金属酸化物、樹脂など広い範囲から選択できる。ヘッド先端の接触圧は強過ぎないように特に先端部の細いものに対しては制御に注意を要する。
【００３７】
図２（ｆ）は被画像形成基材の準備を示す図であり、被画像形成基材９を降下させ、除去工程後の第２転写前のパターン化樹脂組成物３１に接近させる図である。ここで、図１（ｂ）と同様に加熱処理を適宜加える（図示せず）。
【００３８】
図３（ｇ）は第２転写前の被画像形成基材９のパターン化樹脂組成物３１への位置決めと接触または押圧を示す図である。なお、本図は押圧機構１０を用いた例である。これにより第２転写される転写工程となる。
【００３９】
パターン化樹脂組成物３１と被画像形成基材９との位置合わせは、被画像形成基材９が透明であれば、図の上方に位置合わせ用光学系１２を設置しても可能であるが、フィルム基材１が透明であれば、図示したように、ステージ貫通穴１１と位置合わせ用光学系１２を用意して、被画像形成基材９の透明性とは無関係に実施できる。また、フィルム基材１がステージ５に接して転写工程が行われる本説明の形態は必然ではなく、ステージ貫通穴１１が不要の場合も可能である。
【００４０】
図３（ｈ）は第２転写、すなわち画像形成の完了状態を示す図であり、被画像形成基材９にパターン化樹脂組成物３２が第２転写、すなわち画像形成される工程を示す図である。被画像形成基材９はガラスなどのリジッドな板であっても、フレキシブルなフィルムであっても、転写時の押圧機構１０の周辺の詳細は変える必要があるが、何れも可能である。
【００４１】
次に、本発明の画像形成方法に用いた各種ヘッドの使い分けを図４と図５に従って説明する。
【００４２】
図４（ａ）は樹脂組成物塗布面を形成する。剥離処理部の表面に樹脂組成物が均一に塗布されたフィルム基材を予め用意する。
【００４３】
樹脂組成物塗布面に対して図４（ｂ）の各種除去ヘッドの先端平面を適宜接触させる。ヘッドの先端平面は、必要に応じて複数の種類（形、サイズ、材質）から選択使用する。除去ヘッドの先端の定形平面を位置決めして、樹脂組成物塗布面に押し当てる。なお、各種除去ヘッド（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）はヘッドの先端平面の形状であり、その面積比を１：４：９とした場合の例を示す。
【００４４】
図５（ｃ）は第１転写パターン、すなわち除去パターンを描く。そのパターンの内容に応じて、最小単位および拡大ヘッドのサイズを決める。図では転写体のインキ側から見た場合の、ヘッドに転写されるインキの集合体を表わす。除去パターンに相当する第１転写パターンである。
【００４５】
図５（ｄ）は被画像形成基材側から見た場合の、転写除去後の転写体上に残されたパターンを被画像形成基材に第２転写、すなわち画像形成した状態を表わす。剥離性転写体、すなわちフィルム基材の表面に残された樹脂組成物を被画像形成基材に移すことにより形成される第２転写パターンである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の画像形成方法における工程を順に模式的に示す側断面図である。（ａ）樹脂組成物が塗布されたフィルム基材の準備状態（ｂ）樹脂組成物の加熱処理状態（ｃ）除去ヘッドの準備状態
【図２】図１に続く本発明の画像形成方法における工程を順に模式的に示す側断面図である。（ｄ）除去ヘッドの樹脂組成物塗布面への位置決めと接触または押圧している状態（ｅ）樹脂組成物の第１転写、すなわち除去工程の終了後の除去ヘッドの表面洗浄状態（ｆ）被画像形成基材の準備状態
【図３】図２に続く本発明の画像形成方法における工程を順に模式的に示す側断面図である。（ｇ）被画像形成基材の樹脂組成物塗布面への位置決めと接触または押圧している状態（ｈ）第２転写、すなわち画像形成の完了状態
【図４】本発明の画像形成方法における樹脂組成物パターンの転写過程を模式的に示す概念図である。（ａ）剥離性部材の表面に樹脂組成物が均一に塗布されたフィルム基材を予め準備した状態の塗布面の平面図である。（ｂ）定形平面を位置決めして、樹脂組成物の塗布面に押し当てるための除去ヘッドの先端の形状の例の底面図である。
【図５】本発明の図４の画像形成方法における樹脂組成物パターンの転写過程を模式的に示す概念図である。（ｃ）除去ヘッドにより転写除去される樹脂組成物の集合体を表わす、フィルム基材の樹脂組成物側から見た、除去パターンに相当する第１転写パターンである。（ｄ）フィルム基材の表面に残された樹脂組成物を被画像形成基材に第２転写する、被画像形成基材側から見た、画像形成パターンに相当する第２転写パターンである。
【符号の説明】
【００４７】
１  フィルム基材
２  剥離処理部
３  樹脂組成物
４  フィルム供給機構
５  ステージ
６  加熱機構
７  除去ヘッド
８  ヘッド洗浄機構
９  被画像形成基材
１０  押圧機構
３１  パターン化樹脂組成物（第２転写前）
３２  パターン化樹脂組成物（第２転写後）
１１  ステージ貫通穴
１２  位置合わせ用光学系
７ａ，７ｂ，７ｃ  除去ヘッド（各種）
【図１】
2008201070.tif 000003
【図２】
2008201070.tif 000004
【図３】
2008201070.tif 000005
【図４】
2008201070.tif 000006
【図５】
2008201070.tif 000007