(57)【要約】【課題】高精細なパターンが形成された湾曲可能なパターニング基板、パターニング基板の製造方法及びパターニング基板の製造装置を提供する。【解決手段】パターニング基板は、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂を含む樹脂成形体と、樹脂成形体の上に形成されたパターンとを含む。その製造方法は、光硬化性樹脂と光硬化開始剤とを含む光硬化性組成物を支持体へ塗布する工程と、光硬化性組成物を光硬化させて被パターニング基材を形成する工程と、被パターニング基材の上にパターンを形成する工程と、パターンを形成した被パターニング基材を支持体から剥離する工程とを有する。【選択図】図１
2017114080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウレタン（メタ）アクリレート樹脂を含む樹脂成形体と、前記樹脂成形体の上に形成されたパターンとを含むパターニング基板。
【請求項２】
光硬化性樹脂と光硬化開始剤とを含む光硬化性組成物を支持体へ塗布する工程と、
前記光硬化性組成物を光硬化させて被パターニング基材を形成する工程と、
前記被パターニング基材の上にパターンを形成する工程と、
前記パターンを形成した前記被パターニング基材を前記支持体から剥離する工程とを有する、可撓性を有するパターニング基板の製造方法。
【請求項３】
前記光硬化性組成物がウレタン（メタ）アクリレート樹脂を含む、請求項２に記載の可撓性を有するパターニング基板の製造方法。
【請求項４】
前記支持体をロール・トゥー・ロールで搬送する、請求項２または３に記載の可撓性を有するパターニング基板の製造方法。
【請求項５】
前記パターンを形成する工程におけるパターニング方法が、インクジェット方式である、請求項２〜４のいずれかに記載の可撓性を有するパターニング基板の製造方法。
【請求項６】
前記パターンを形成する工程の後、形成したパターンの上にオーバーコート層を設ける工程をさらに含む、請求項２〜５のいずれかに記載の可撓性を有するパターニング基板の製造方法。
【請求項７】
前記支持体が剥離性層を有する、請求項２〜６のいずれかに記載の可撓性を有するパターニング基板の製造方法。
【請求項８】
光硬化性樹脂と光硬化開始剤とを含む光硬化性組成物を支持体へ塗布する手段と、
前記光硬化性組成物を光硬化させて被パターニング基材を形成する手段と、
前記被パターニング基材の上にパターンを形成する手段と、
前記パターンを形成した前記被パターニング基材を前記支持体から剥離する手段とを有する、可撓性を有するパターニング基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光硬化性組成物からなる可撓性の基材上にパターンを形成して得られるパターニング基板の製造方法に関する。たとえば、可撓性を有するパターニング基板の製造方法、それにより作製した可撓性を有するパターニング基板、およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムや光学表示装置用の透明基材などとして幅広く利用されている樹脂成形体は、用途に応じてさまざまな材料が用いられており、その多くは厚さ数１０μｍ〜１００μｍ程度である。
【０００３】
このような樹脂成形体を、塗布工程により支持体上に塗布膜として形成し、剥離することで自立性の塗布膜として得る方法は、樹脂成形のために延伸を加える、高温で加熱溶融するといった工程を必要としないため有用である。
【０００４】
また、得られる樹脂成形体は、フィルム状であり、材料により高透明にすることが可能であるため、その上部に機能層を設けたり、パターンを形成して光学デバイス用部材とするなどの利用が広がっている。
【０００５】
また、近年ではフレキシブルディスプレイのような湾曲可能なデバイスの構成部材として、湾曲可能である可撓性の基材にパターンを形成したパターニング基板の開発がさかんに進められている。
【０００６】
可撓性を有する基材上へのパターニング方法としては、インクジェット法やフォトリソグラフィー法、印刷法などが挙げられる。なかでもインクジェット法は、インクの液滴を飛翔させ、被印刷基板に直接付与するパターニング方法であり、その簡便さや優れた画像品質等から、インクジェットプリンタ技術は家庭や産業用途に広く利用されている。従来から用いられているフォトリソグラフィー法では現像、エッチング、ベークといった基材へのダメージが大きい工程が含まれるのに対し、インクジェット法は基材への影響は少なく、湾曲可能なパターニング基板を構成する非ガラス系の材料から成る可撓性基材へのパターニングに有利な技術である。
【０００７】
一方、インクジェット法により形成する方法においては、インクジェットによるインク粒子の飛散や、インクのにじみが発生しやすいため、形状が鮮明で、端部までシャープな形状のパターンを得ることが難しいという課題がある。
【０００８】
近年、このインク粒子の飛散や、インクのにじみを防ぎ、インクの乾燥性を改善する為、基板上にインク受像層を形成する方法が開発されている。（特許文献１、２）
【０００９】
また、光学デバイスや表示装置などの部材用としてパターニング基板を形成する場合、その基材は一般的にガラスやプラスチックフィルムなどの非吸液性のものを用いる場合が多く、そのままでは乾燥性が著しく悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１０９１２１号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、高精細なパターンが形成された湾曲可能な基板を安定的に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための手段として、本発明の一局面は、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂を含む樹脂成形体と、樹脂成形体の上に形成されたパターンとを含むパターニング基板である。
【００１３】
また、本発明の他の局面は、光硬化性樹脂と光硬化開始剤とを含む光硬化性組成物を支持体へ塗布する工程と、光硬化性組成物を光硬化させて被パターニング基材を形成する工程と、被パターニング基材の上にパターンを形成する工程と、パターンを形成した被パターニング基材を支持体から剥離する工程とを有する、可撓性を有するパターニング基板の製造方法である。
【００１４】
また、光硬化性組成物には、ウレタン（メタ）アクリレート樹脂を含むことが好ましい。
【００１５】
また、支持体をロール・トゥー・ロールで搬送することが好ましい。
【００１６】
また、パターンを形成する工程におけるパターニング方法は、インクジェット方式であることが好ましい。
【００１７】
また、パターンを形成する工程の後、形成したパターンの上にオーバーコート層を設ける工程をさらに含むことが好ましい。
【００１８】
また、支持体は、剥離性層を有することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の他の局面は、光硬化性樹脂と光硬化開始剤とを含む光硬化性組成物を支持体へ塗布する手段と、光硬化性組成物を光硬化させて被パターニング基材を形成する手段と、被パターニング基材の上にパターンを形成する手段と、パターンを形成した被パターニング基材を支持体から剥離する手段とを有する、可撓性を有するパターニング基板の製造装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、支持体の上に光硬化性組成物からなる可撓性の基材と、パターンとを連続して形成することにより、効率よく湾曲可能なフィルム状のパターニング基板を製造することができる。
【００２１】
また、光硬化性組成物がウレタン（メタ）アクリレートを含むことにより、可撓性を有する基材上にパターンを形成する際、機械強度と伸度とのバランスのよいフィルムを形成することが可能となり、且つパターニング材料成分を吸液してパターンが定着することにより、エッジ形状の優れた高精彩なパターニング基板を製造することができる。
【００２２】
また、支持体としてロール状のフィルム基材を用いロール・トゥー・ロールで搬送することにより、パターニング基板もまたロール・トゥー・ロール方式での製造・巻取りが可能となり、省スペースにて管理・運搬することができる。
【００２３】
また、パターニング方法としてインクジェット法を用いることにより、光硬化組成物により形成された可撓性の基材表面にインクが着弾した際の滲みなどがなくパターンを形成することができるため、エッジ形状の優れた高精彩なパターニング基板を製造することができる。
【００２４】
また、オーバーコート層を設けることにより、パターニング基板を巻き取る際に形成したパターンへの傷、欠損、裏移りなどが発生しないため、製造したパターニング基板をロール状態で安定的に管理・搬送することができる。
【００２５】
また、剥離性層を有した支持体の上にパターニング基板を作製することにより、作製後の支持体からの剥離時に可撓性の基材の裂けなどなく容易に回収することができる。また、剥離後の支持体は簡便なクリーニングだけでパターニング基板の製造に再利用することができる。
【００２６】
また、本発明の方法により作製した可撓性を有するパターニング基板は、巻取り保管できるほどに屈曲性があるため、他部材とのアセンブリによるデバイス製造の際にはラミネートなどにより容易に貼り付けることができる。
【００２７】
また、本発明の可撓性を有するパターニング基板の製造装置は、従来のパターニング機構に対して、基材となる光硬化性組成物の塗布部、乾燥部、光照射部を組み合わせた簡便な機構であり、汎用のフィルム基材の製造装置のような大型の延伸機構や溶融押出し機構を必要としないため、容易に製造・管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る可撓性を有するパターニング基板を示す概略図
【図２】本発明の実施形態に係る支持体を示す概略図
【図３】本発明の実施形態に係るパターニング基板の製造装置を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下本発明の一実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る、支持体５０の上に形成された状態のパターニング基板１０（ａ）及び単体でのパターニング基板１０（ｂ）の断面図を示す。図２に、本発明の一実施形態に係る支持体５０の断面図を示す。図３には、本発明の一実施形態に係るパターニング基板１０の製造装置の概略図を示す。
【００３１】
パターニング基板１０は、図１の（ａ）に示すように、光硬化性組成物により形成される樹脂成形体２０、パターン３０、オーバーコート層４０とから構成することができる。これらにより構成される可撓性を有するパターニング基板１０は、はじめは支持体５０の上に形成された形態として得られる。
【００３２】
また、図１の（ｂ）に示すように、支持体５０を剥離することで可撓性を有するパターニング基板１０のみの形態で巻取り、保管をすることができる。
【００３３】
図１の（ａ）に示すように、支持体５０上に、パターン３０を形成するための被パターニング層となる樹脂成形体２０を作製するための光硬化性組成物について説明する。光硬化性組成物に含まれる光硬化性樹脂は、紫外線や電子線のような活性線照射により架橋反応を経て硬化する樹脂を主たる成分とする樹脂のことをいう。
【００３４】
光硬化性樹脂として、例えば、ポリエステル（メタ）アクリレート系、エポキシ（メタ）アクリレート系、ウレタン（メタ）アクリレート系、ポリオール（メタ）アクリレート系等、分子中に（メタ）アクリロイル基を官能基として有する各種（メタ）アクリレート系のモノマー、オリゴマーまたはポリマーが挙げることができる。なお、「（メタ）アクリロイル基」は「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を意味する。また、「（メタ）アクリレート」は「アクリレート」および「メタクリレート」の両方を意味する。
【００３５】
（メタ）アクリレート系の光硬化性樹脂は、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能性のものを用いることが好ましい。具体的には、１，４‐ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビスβ‐（メタ）アクリロイルオキシプロピネート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリ（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、２，３‐ビス（メタ）アクリロイルオキシエチルオキシメチル［２．２．１］ヘプタン、ポリ１，２−ブタジエンジ（メタ）アクリレート、１，２−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルヘキサン、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラデカンエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、３，８−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルトリシクロ［５．２．１０］デカン、水素添加ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、１，４−ビス（（メタ）アクリロイルオキシメチル）シクロヘキサン、ヒドロキシピバリンサンエステルネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、エポキシ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレートなどをあげることができる。これらは単独で用いても良いし、２種類以上を併用して用いることができる。また、単官能の光硬化性樹脂と併用して共重合させても良い。
【００３６】
また、上記の光硬化性樹脂を重合させて合成された多官能オリゴマーを用いることもできる。その際、重合に用いる多官能モノマーは単一成分でもよく、また、２種類以上の光硬化性樹脂を共重合させた多官能ブロックオリゴマーを用いることができる。
【００３７】
光硬化性樹脂として、靭性の良い樹脂成形体２０を得られるウレタンアクリレート系の樹脂を用いることができる。具体的には、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、もしくはプレポリマーを反応させて得られた生成物に水酸基を有するアクリレートモノマーを反応させ容易に形成されるものをあげることができる。例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマーなどを挙げることができる。また、これらの単量体は、１種または２種以上を混合して用いることができる。また、これらはモノマーとして、もしくは、一部が重合したオリゴマーとして用いることができる。
【００３８】
光硬化性組成物に含まれる光硬化開始剤は、紫外線や電子線のような活性線が照射された際にラジカルを発生するものであればよい。例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類などを用いることができる。
【００３９】
さらに具体的には、（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシドと、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］−フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オンなどの光硬化開始剤を併用することができる。（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシドは、フォトブリーチング性を有しているため、光硬化性組成物の内部まで紫外線が届き、光硬化性組成物の下層部まで十分に硬化させることができる。また、（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシドは、安価で、耐光性が良好で黄変しにくく、かつ、揮発性が低い。しかしながら、（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシドを単独で用い、酸素存在下で光硬化させると、酸素阻害の影響により、表面が硬化しにくくなり、表面タック性（粘着性）が強くなるという問題がある。そこで、酸素阻害の影響を受けにくい開始剤である２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］−フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オンと併用することにより、酸素存在下で光硬化させても表面も内部も十分に硬化させることができる。このことにより、ロール・ツー・ロールで支持体５０上へ光硬化性組成物を塗布する際にブロッキングを防止することができる。また、光硬化性組成物の表面と内部とを十分に硬化できることにより、硬化収縮が表面側と裏面側とで同じになるため、カールすることを抑制することができる。
【００４０】
また、光硬化開始剤の添加量は、光硬化性樹脂１００質量％に対して好ましくは０．１質量％以上１０質量％以下程度であり、さらに好ましくは１質量％以上７質量％以下程度である。
【００４１】
光硬化性組成物は、塗布工程において均一な厚みで塗布膜を形成するための粘度調整などの必要に応じて溶剤を含んでいてもよい。溶剤として例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールなどのエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノンなどのケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトンなどのエステル類、さらにメチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのセロソルブ類、また炭酸ジメチルなどを用いることができる。これらの溶剤は単独、もしくは２種類以上を混合して用いることができる。
【００４２】
また、上記溶剤は、光硬化性組成物全体の質量に対して１質量％以上５０質量％以下の配合比率で含有することが好ましい。
【００４３】
また、光硬化性組成物は、添加剤として可塑剤、防汚剤、表面調整剤、レベリング剤、屈折率調整剤、密着性向上剤、硬化剤、光増感剤、導電材料などを加えても良い。
【００４４】
さらに、パターニング工程において、パターン材料を高精細に定着させるために、光硬化性組成物にインク受容性の樹脂材料を用いることができる。
【００４５】
インク受容性の樹脂材料には公知のものを用いることができるが、パターン形成するためのインクの変色や褪色がないこと、諸耐性があることなどの性能が要求され、ポリビニルアルコール、及びその変成体、アクリル共重合体樹脂、ポリウレタンなど多岐に渡る樹脂材料をあげることができる。樹脂材料は、０．０１重量％以上の吸水性を有することが好ましい。０．０１重量％未満であると、インクを受像する性質が低くなり、インクの乾燥に著しく時間がかかるため好ましくない。
【００４６】
ポリビニルアルコールとしては、ケン化度が５０％〜９０％程度のものが好ましく、また、これらをカチオン変性、アセタール化等した変性ポリビニルアルコールであっても良い。
【００４７】
アクリル共重合体成分のアクリルモノマーとしては第四級アンモニウム塩基を有するカチオン性アクリルモノマーがあり、例えば、（メタ）アクロイルオキシトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクロイルオキシトリメチルアンモニウムブロマイド、（メタ）アクロイルオキシトリメチルアンモニウムヨーダイド、（メタ）アクロイルオキシジメチルメチルアンモニウムサルフェイト、（メタ）アクロイルオキシジメチルエチルアンモニウムサルフェイト、（メタ）アクロイルオキシヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムアセテート、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムブロマイド、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムヨーダイド、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムメチルサルフェイト、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンサルフォネイト、（メタ）アクリルアミドプロピルトリジメチルヒドロキシプロピルアンモニウムアセテート、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクロラインクロライド、メタクロラインブロマイド、メタクロラインヨーダイドなどがあげられ、これらの中から１つを選ぶことができるし、もしくはこれらの中から２種類以上を選び混合物として用いることもできる。
【００４８】
カチオン性アクリルモノマー以外のモノマーとしては、アクリル酸アミド、メタアクリル酸アミド、ジメチルアクリルアミド等に代表されるアクリルアミド系モノマー、およびビニルピロリドンなどがあげられ、これらの中から１つを選ぶことができるし、もしくはこれらの中から２種類以上を選び混合物として用いることもできる。
【００４９】
ポリウレタンは、末端が水酸基あるいはアミノ基の化合物と有機イソシアネート化合物を反応させて得られるものであり、末端が水酸基の化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール／ポリテトラメチレングリコール共重合ポリオール、ポリエチレングリコール／ポリプロピレングリコール共重合ポリオール、ポリエチレングリコールアジペート、ポリエチレングリコールサクシネート、ポリエチレングリコール／ポリ−ε−カプロラクトン共重合ポリオール、ポリエチレングリコール／ポリ−バレロラクトン共重合ポリオールなどがあげられる。ここで、例えばポリエチレングリコール／ポリテトラメチレングリコール共重合ポリオールでいうような”／”は、この例であれば、ポリエチレングリコールとポリテトラメチレングリコールとの共重合ポリオールであることを示す。
【００５０】
また、末端がアミノ基の化合物としては、例えば、ポリエチレンオキサイドジアミン、ポリエチレンオキサイドプロピレンオキサイドジアミン、ポリエチレンオキサイドトリアミン、ポリエチレンオキサイドプロピレンオキサイドトリアミンなどがあげられる。
【００５１】
また、光硬化性組成物の粘度は、５０ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００５２】
光硬化性組成物の粘度が５０ｍＰａ・ｓより小さい場合、支持体５０の上に塗布後に流動してしまい、パターニング基板１０として好適な厚みで樹脂成形体２０を得ることができない。また、１００００ｍＰａ・ｓより大きい場合、均一な表面性で塗布膜を形成することが難しく、塗布膜の表面のレベリングも少ないため、均一な膜厚の樹脂成形体２０を得ることができない。
【００５３】
支持体５０の材料としては、光硬化性組成物中に含まれる各成分に溶解せず、光硬化性組成物を塗布した後、乾燥、光硬化などの各工程、さらにはパターニングの各工程において変形することなく、作製したパターニング基板１０を剥離することができるものであれば、一般的な材料を用いることができる。
【００５４】
中でも、平滑性、耐熱性を備え、機械的強度に優れたものが好ましい。例えば、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、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトンなどの各種樹脂からなるフィルム状の可撓性基材、もしくはロール状の金属体などを挙げることができる。
【００５５】
上記のようなフィルム状の可撓性基材を支持体５０としてロール・ツー・ロールで搬送して樹脂成形体２０を作製する場合、可撓性基材は基材搬送装置により連続的に搬送できる厚さがあれば良い。その厚さは、２５μｍ以上２００μｍ以下程度が好ましく、さらには４０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。２５μｍより薄い場合、可撓性基材にかかる張力により破断する可能性があり、また２００μｍより厚い場合、硬化膜の形成工程において熱や光を減衰させる要因となる可能性がある。ただし、可撓性基材の厚さは上記範囲に限定されるものではない。
【００５６】
光硬化性組成物により樹脂成形体２０を形成するための支持体５０は、図２に示すように、支持体基材５１の表面に剥離性層５２を設けた構成とすることができる。
【００５７】
支持体基材５１の表面に剥離性層５２を付与するためには、シリコーンオイル、シリコーンワニスに代表される離型剤を塗っても良いし、あるいはシリコーンゴムの薄膜層を形成してもよい。
【００５８】
また、上記のようなシリコーンにフッ素樹脂微粉末を添加してもよい。フッ素樹脂を添加することにより、パターニング基板１０を支持体５０から剥離する際の剥離性を向上することができる。
【００５９】
シリコーンとして具体的には、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、変成したものが挙げられる。
【００６０】
また、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などを１種単独、もしくは２種以上の組み合わせで用いることができ、その他ゴム硬度を調節するためのポリシロキサンを適宜用いることもできる。
【００６１】
支持体基材５１へのシリコーンの添加方法として、汎用のフィルム基材などの表面にシリコーンを含有した表面層を設けることができる。
【００６２】
上記支持体基材５１の表面にシリコーンからなる剥離性層５２を設ける方法としては、適宜公知の方法を用いることができる。例えば、シリコーンを含んだ塗布剤を調製した場合、表面層の形成方法として、ウェットコーティング法と総称される方法を用いることができる。具体的には、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法、キャップコーティング法、アプリケータコーティング法、バーコーティング法などを用いることができる。中でも、ダイコーティング法、キャップコーティング法、ロールコーティング法などの塗布方法では、広い範囲の粘度の塗布剤について均一な塗布膜を形成することができる。
【００６３】
次いで、可撓性を有するパターニング基板１０を構成する光硬化性組成物の支持体５０への塗布工程について説明する。
【００６４】
上記成分を含有する光硬化性組成物を、支持体５０に塗布し、塗膜を乾燥させた後に、大気下で光硬化させることにより、樹脂成形体２０となる硬化膜が形成される。
【００６５】
支持体５０上に光硬化性組成物を塗布する方法としては、光硬化性組成物を均一に塗布することができればよく、適宜公知の塗布方法を用いることができる。例えば、上述の支持体５０へのシリコーンを含んだ剥離性層５２の形成方法と同様に、種々のウェットコーティング法を用いることができる。
【００６６】
光硬化性組成物が溶剤を含んでいる場合、支持体５０に形成した塗膜中の溶剤を除去するために乾燥を行う。乾燥は、適宜公知の乾燥手段を用いることができる。例えば、加熱、送風、熱風などを用いることができる。
【００６７】
上記で乾燥させた塗膜を大気下で硬化して硬化膜を形成する方法としては、適宜公知の光照射方法を用いることができる。例えば、紫外線照射の場合、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク灯、キセノンランプ、無電極放電管などの光源を採用できる。照射条件として、紫外線露光量は、５０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２に設定することができる。これ以下の紫外線露光量では樹脂が十分に硬化せず強度不足となる可能性があり、これ以上の露光量では光硬化開始剤などの分解による着色が起こる可能性がある。
【００６８】
また、電子線照射の場合、コッククロフトワルト型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型、などの各種電子線加速器から放出される電子線などを用いることができる。用いる電子線は、５０ＫｅＶ以上１０００ＫｅＶ以下程度のエネルギーを有するのが好ましく、１００ＫｅＶ以上３００ＫｅＶ以下程度のエネルギーを有する電子線がより好ましい。これ以下のエネルギーでは樹脂が十分に硬化せず強度不足となる可能性があり、これ以上のエネルギーでは開始剤などの分解による着色が起こる可能性がある。
【００６９】
硬化膜の膜厚は、塗布精度、パターニング工程への適性、パターニング基板１０としての取扱いなどの観点から１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であることが好ましく、さらには２５μｍ以上８０μｍ以下の範囲であることが好ましい。硬化膜の膜厚が１０μｍ未満では機械的強度が低いため取り扱い難い。また、硬化膜の膜厚が１００μｍより厚い場合、巻き取りや光硬化性組成物の均一な塗布が困難となる。
【００７０】
図３に示すパターニング基板１０の製造装置の一例に示すように、巻出し部６１より搬送された支持体５０の表面に樹脂成形体２０を形成するためには、樹脂成形体２０の塗布・形成ユニット６２を設けることができる。樹脂成形体２０の塗布・形成ユニット６２を構成する要素として、塗工部７１、乾燥部７２、紫外線照射部７３を設けることができる。
【００７１】
上記のように支持体５０上に形成した樹脂成形体２０を被パターニング層として、パターン３０を形成する。
【００７２】
パターン３０を形成する方法は、支持体５０や樹脂成形体２０がダメージを負わない方法であれば、公知の方法を用いることができる。例えば、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、凸版反転印刷法などを用いることができる。特に、インクジェット法は、洗浄・現像など液体に浸漬させる工程を必要としないため、前の工程で作製した樹脂成形体２０を液体に浸漬することがないことからダメージを負わせることなく、またロール・トゥー・ロール工程にも好適に導入することができる。
【００７３】
インクジェット法によるパターニングに用いられるインク組成物は、パターン主成分材料、溶媒、樹脂、分散剤などで構成される。
【００７４】
パターン主成分材料は、パターニング基板１０の用途により好適な材料を適宜用いることができる。例えば、表示装置などのカラーフィルタ部材として用いる場合は着色顔料、着色染料などをパターン主成分材料とすることができるし、回路基板として用いる場合は銀ナノ粒子や有機導電性材料などの導電性パターンを形成するものをパターン主成分材料とすることができる。
【００７５】
インク組成物に使用する溶媒としては、インクジェット法における適性の表面張力範囲４０ｍＮ／ｍ以下で、且つ、沸点が１３０°Ｃ以上のものが好ましい。表面張力が４０ｍＮ／ｍ以上であるとインクジェット吐出時のドット形状の安定性に著しい悪影響を及ぼし、また、沸点が１３０°Ｃ以下であるとノズル近傍での乾燥性が著しく高くなり、その結果、ノズル詰まり等の不良発生を招くので好ましくない。具体的には、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エトキシエチルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、２−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で、または２種類以上混合して用いることができる。
【００７６】
インク組成物に使用する樹脂としては、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルアセタール、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂及びこれらを変性したものなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。耐熱性や耐光性が要求される際にはアクリル樹脂が好ましい。
【００７７】
パターン主成分材料として色素などの無機粒子を用いる場合、上記樹脂への分散を向上させるために分散剤を用いても良い。分散剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩等のイオン性界面活性剤、その他に、有機顔料誘導体、ポリエステルなどがあげられる。これらは単独で、又は２種類以上混合して用いることができる。
【００７８】
インク組成物を供給するインクジェット装置としては、インク吐出方法の相違によりピエゾ変換方式と熱変換方式とがあり、特にピエゾ変換方式が好適である。インクの粒子化周波数は５ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ程度、ノズル径としては５μｍ〜８０μｍ程度、ヘッドを３個配置し、１ヘッドにノズルを６０個〜５００個以下組み込んだ装置が好適である。
【００７９】
例えば、図３に示すように樹脂成形体２０の塗布・形成ユニット６２の後ろにパターン形成部６３を設けることができる。
【００８０】
また、上記によりパターン形成した基板上にオーバーコート層４０を形成することもできる。オーバーコート層４０に使用される材料としては、樹脂成形体２０からなる可撓性基材およびパターン形成物との密着性に優れること、透明であること、変色がないこと、などの性能が要求され、好ましいものの例を挙げると、アクリル系に代表される紫外線硬化型樹脂やエポキシ系及び架橋ポリビニルアルコール樹脂等の熱硬化性樹脂などが挙げられ、バリア性向上及び基板表面の保護などの目的から、できるだけ孔の少ない平滑な膜が使用される。オーバーコート層４０を設けることにより、バリア性の向上と共にフレキシブルディスプレイなどの表示デバイスを構成した際のハードコート機能も付与することができる。
【００８１】
また、オーバーコート層４０に用いられる溶媒としては、その組成物の溶解性、分散性、塗布性などの点から、適宜選択して使用されるものであり、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライム、シクロヘキサノンなどがあげられるがこれに限定されるものではない。
【００８２】
オーバーコート層４０を設ける方法としては、適宜公知の塗布方法を用いることができる。例えば、上述の支持体５０へのシリコーンを含んだ表面層の形成方法や光硬化性組成物の塗布と同様に、種々のウェットコーティング法を用いることができる。
【００８３】
例えば、図３に示すようにパターン形成部６３の後ろにオーバーコート層形成部６４を設けることで、樹脂成形体２０の上に形成されたパターン３０を覆うようにオーバーコート層４０を形成ことができる。オーバーコート層４０の形成はパターン形成後の工程でのパターン３０部分の接触による欠損の防止、巻取り時にパターン部分がパターニング基板１０の裏面と接触した際のブロッキングや裏移りを防ぐなどの観点から好ましい。
【００８４】
パターン３０の上にオーバーコート層４０を設けたパターニング基板１０は、裏面の支持体５０を剥離することでパターニング基板１０単体として巻取り、使用することができる。
【００８５】
図３に示すように、オーバーコート形成部６４の後のパターニング基板１０の背面部に支持体巻取り部６５を設け、支持体５０を剥離して巻取り回収することができる。さらに、支持体５０の剥離によりパターニング基板１０単体を巻取り回収することができる。
【００８６】
パターニング基板１０から剥離して回収された支持体５０は、巻出し部６１に付け替えることにより、パターニング基板１０の製造に再利用することができる。
【００８７】
もしくは、支持体巻出し部６１と巻取り部６５とを連結させて一連のベルト状にすることで、支持体ロールの付け替えをすることなく繰り返し使用することができる。
【実施例】
【００８８】
以下に、実施例について説明する。ただし、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。
【００８９】
［実施例１］
＜支持体＞
支持体５０として、基材厚約１００μｍの透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム「ダイヤホイルＴ６００」（三菱樹脂社製）をロール・トゥー・ロール方式にて送りだした。
【００９０】
＜光硬化性組成物＞
光硬化性樹脂「ＵＡ１２２Ｐ」（新中村化学工業社製）５６．７重量部、アクリルポリマー１０．０重量部、光重合開始剤「イルガキュア１８４」（ＢＡＳＦ社製）３．３重量部、溶剤「メチルエチルケトン」３０重量部を混合、攪拌し、硬化性組成物を調製した。
【００９１】
＜パターン形成用着色インク＞
次に、インクジェット法によるパターン形成用に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）３色の着色インクを作製した。
【００９２】
アクリルワニス（固形分１０％）８０重量部、顔料１９重量部、分散剤１重量部を混錬し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色の顔料分散体３種を作製した。
【００９３】
次に、上記各色の顔料分散体を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで顔料濃度が１２％以上１５％以下、粘度が１５ｍＰａ・ｓになるように調製し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色インクを得た。
【００９４】
＜オーバーコート層形成用塗液＞
アクリル樹脂「ペンタエリスリトールトリアクリレート」１００重量部、光重合開始剤「イルガキュア１８４」（ＢＡＳＦ社製）５重量部、溶剤「イソプロピルアルコール」１００重量部を混合、攪拌し、オーバーコート層形成用塗液を調製した。
【００９５】
初めに、ロール・トゥー・ロール方式により搬送された支持体５０に２００ｍｍ幅のヘッドを用いたダイコーターにより、乾燥、光照射後の膜厚が５０μｍとなるように、上記の通り調製した光硬化性組成を塗布し、塗膜を１００℃のオーブンにて２分間乾燥させた後、高圧水銀灯により２５０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することにより、乾燥させた塗膜を硬化させて、大気下にて硬化膜を形成した。
【００９６】
次に、上記光硬化性組成物により形成した硬化膜の上へ、６ｐｌヘッドを搭載したインクジェット装置により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の着色インクを同一箇所に１０ｄｒｏｐ吐出してドット状のパターン３０を形成した。
【００９７】
次に、形成したパターン３０を含む、光硬化性組成物からなる硬化膜全体を覆うように、オーバーコート層形成用塗液をダイコートにより、厚さ１０μｍとなるように塗布した。
【００９８】
上記光硬化性組成物からなる硬化膜、パターン３０、オーバーコート層４０からなる可撓性を有するパターニング基板１０を支持体５０から剥離し、巻取った。
【００９９】
形成したパターン３０を光学顕微鏡を用いて観察し、ドット状のパターン３０を測長したところ、形成した３色のパターン３０はエッジがシャープな形状であり、１０ｄｒｏｐから成るドット状パターンの直径は、赤（Ｒ）；９５μｍ、緑（Ｇ）；９６μｍ、青（Ｂ）；９４μｍであった。
【０１００】
［比較例１］
光硬化性組成物を二官能ポリエステルアクリレート「Ｍ６１００」７０重量部、ビフェニルＥＯ変性アクリレート「Ｍ−１０６」３０重量部（いずれも東亞合成社製）、光重合開始剤「イルガキュア１８４」（ＢＡＳＦ社製）５重量部を混合、攪拌し、硬化性組成物を調製した以外、実施例と同様の材料と方法により可撓性を有するパターニング基板を作製した。
【０１０１】
形成したパターンを光学顕微鏡を用いて観察し、ドット状のパターンを測長したところ、ドット状パターンが広がってしまい、サイズが１００μｍ超と大きくなっていた。
【０１０２】
［比較例２］
パターニング工程の後にオーバーコート層を設けないこと以外、実施例と同様の材料及び方法により可撓性を有するパターニング基板を作製した。
【０１０３】
上記方法により作製したパターニング基板を巻き取り後に光学顕微鏡にてパターンを観察したところ、基材裏面とパターンとの接触によりパターンの欠損が発生した。
【０１０４】
以上、説明したように、本発明によれば、支持体５０の上に光硬化性組成物からなる可撓性の基材と、パターン３０とを連続して形成することにより、効率よく湾曲可能なフィルム状のパターニング基板１０を製造することができる。
【０１０５】
また、光硬化性組成物がウレタン（メタ）アクリレートを含むことにより、可撓性を有する基材上にパターン３０を形成する際、機械強度と伸度とのバランスのよいフィルムを形成することが可能となり、且つパターニング材料成分を吸液してパターン３０が定着することにより、エッジ形状の優れた高精彩なパターニング基板１０を製造することができる。
【０１０６】
また、支持体５０としてロール状のフィルム基材を用いロール・トゥー・ロールで搬送することにより、パターニング基板１０もまたロール・トゥー・ロール方式での製造・巻取りが可能となり、省スペースにて管理・運搬することができる。
【０１０７】
また、パターニング方法としてインクジェット法を用いることにより、光硬化組成物により形成された可撓性の基材表面にインクが着弾した際の滲みなどがなくパターン３０を形成することができるため、エッジ形状の優れた高精彩なパターニング基板１０を製造することができる。
【０１０８】
また、オーバーコート層４０を設けることにより、パターニング基板１０を巻き取る際に形成したパターン３０への傷、欠損、裏移りなどが発生しないため、製造したパターニング基板１０をロール状態で安定的に管理・搬送することができる。
【０１０９】
また、剥離性層を有した支持体５０の上にパターニング基板１０を作製することにより、作製後の支持体５０からの剥離時に可撓性の基材の裂けなどなく容易に回収することができる。また、剥離後の支持体５０は簡便なクリーニングだけでパターニング基板１０の製造に再利用することができる。
【０１１０】
また、本発明の方法により作製した可撓性を有するパターニング基板１０は、巻取り保管できるほどに屈曲性があるため、他部材とのアセンブリによるデバイス製造の際にはラミネートなどにより容易に貼り付けることができる。
【０１１１】
また、本発明の可撓性を有するパターニング基板１０の製造装置は、従来のパターニング機構に対して、基材となる光硬化性組成物の塗布部、乾燥部、光照射部を組み合わせた簡便な機構であり、汎用のフィルム基材の製造装置のような大型の延伸機構や溶融押出し機構を必要としないため、容易に製造・管理することができる
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、パターンの不具合なく高精細なパターンを形成した可撓性基材を作製することができ、種々の用途に利用できるが、とりわけフレキシブルな表示デバイスや配線などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０    可撓性を有するパターニング基板
２０    樹脂成形体
３０    パターン
４０    オーバーコート層
５０    支持体
５１    支持体基材
５２    剥離性層
６１    支持体巻出し部
６２    樹脂成形体の塗布・形成ユニット
６３    パターン形成部
６４    オーバーコート層形成部
６５    支持体巻取り部
６６    パターニング基板巻取り部
７１    塗工部
７２    乾燥部
７３    紫外線照射部
【図１】
2017114080.tif 000003
【図２】
2017114080.tif 000004
【図３】
2017114080.tif 000005