(57)【要約】【課題】高い歩留まりで安価に画像パターンの形成が可能な印刷法により、微細な凹凸パターンを有する凹凸版を用いることなく、微細なパターンを形成する方法を提供する。【解決手段】シリンダー状ブランケット（１）上に、半乾燥状態のインキによって第一の画像パターンを形成した後に、該第一の画像パターンの一部を凸版（３）によって除去することにより、該第一の画像パターンよりも微細な第二の画像パターンを形成し、該シリンダー状ブランケット（１）から印刷用基材（４）に該第二の画像パターンを転写することを特徴とする微細パターンの印刷方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー状ブランケット上に、半乾燥状態のインキによって第一の画像パターンを形成した後に、該第一の画像パターンの一部を凸版によって除去することにより、該第一の画像パターンよりも微細な第二の画像パターンを形成し、該シリンダー状ブランケットから印刷用基材に該第二の画像パターンを転写することを特徴とする微細パターンの印刷方法。
【請求項２】
前記シリンダー状ブランケット上に前記第一の画像パターンを形成する方法が、平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の微細パターンの印刷方法。
【請求項３】
前記シリンダー状ブランケット上に前記第一の画像パターンを形成する方法が、該シリンダー状ブランケット上に、インキ液膜を塗工して半乾燥させた後に、該第一の画像パターンが凹部として構成された凸版により不必要な部分のインキを除去する方法であることを特徴とする請求項１に記載の微細パターンの印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基材やプラスチックフィルム上へ画像パターンを形成する印刷方法に関するものであり、特に微細な画像パターンを形成する際に適した印刷方法である。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ業界の多大な発展の中で、液晶ディスプレイも大型化、薄型化が進められ、それに伴い高コントラスト、広視野角など画質の面でも改善が進められてきた。そして今尚、カラーフィルタや薄膜トランジスタなどの液晶ディスプレイを構成する部材は低価格で高精細なものを作製することを常に求められている。
【０００３】
例えば従来のカラーフィルタの作製方法について調べてみると、着色インキで透明基板面にカラー画素を印刷する印刷法、フォトレジストを染料で染色する染色法、フォトレジスト中に着色顔料を微分散する顔料分散法など、今までに大変多くの作製方法が開発されていることが分かる。
【０００４】
最も古くからカラーフィルタの作製方法として用いられているのは印刷法であるが、印刷法には凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷などが基礎的技術として存在し、それらを応用した様々な方法によりカラーフィルタの作製が試みられている。
【０００５】
これらの印刷法はパターンを形成するために、凸版、凹版、平版及び孔版のいずれかの版を使用する必要があり、パターンの線幅はこれらの版の線幅にほぼ支配される。
【０００６】
凹凸版を作製する方法としては、感光性樹脂を用いて光を照射し不要部分を現像で除去するフォトリソグラフィー法や、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザーを樹脂表面に照射し削るドライエッチング法がある。これらの方法を用いることにより、微細な凹凸パターンを有した凹凸版を作製することができる。
【０００７】
現在は、微細な画像パターンを安定して形成する方法としては、染色法や顔料分散法などのフォトリソグラフィーを用いる方法が一般的に用いられる。特に最近のカラーフィルタの作製方法としては顔料分散法が最も用いられており、顔料を含むインキを基板に塗布し、乾燥させた後、露光装置により露光して現像という工程を経て画像パターンを得ることができる。
【０００８】
前記の通り、現在では顔料分散法などのようにフォトリソグラフィーを用いる方法がカラーフィルタの作製方法として一般的に用いられているが、フォトレジストを露光する露光装置は、精密機械としての要素と高度に調整された光学機器としての要素を有しているため極めて高価な装置である。そのうえ、各色で塗布、乾燥、露光、現像の工程が必要となるため、カラーフィルタの大型化が進むほど露光装置やその他の設備のために膨大な投資を要することになる。また工程数が多いために、条件出しなどで手間がかかるうえに、不良品が生じやすく、現像液などの材料も多く必要とする。
【０００９】
高い歩留まりで安価にパターンを形成するという点においては、工程数が少なく、材料使用量が少ない印刷法が最も優れているといえるが、前記の方法で微細な凹凸パターンを有した凹凸版を作製し、その凹凸版を用いて一回の印刷工程によって微細なパターンを形成しようとしても、印刷不良が生じやすいという欠点がある。例えば、凹凸版の凹部に充填させたインキを基材に印刷する凹版印刷において、微細な凹凸パターンを有した凹凸版を用いると、凹部のインキが完全に基材に印刷できずに部分的に残存しやすくなる。凹版
印刷に限らず、版からインキを基材に印刷するときは、版のパターンが微細になるほど印刷不良は生じやすくなる。
【００１０】
そこで、印刷により微細なパターンを作るために、以下の２つの技術が提案されている。
【００１１】
まず特許文献１は、凹版・平版上のインキを熱・放射線で少なくとも一部表層部が不完全硬化状態となるように硬化させた後、被印刷体に転写する印刷方法を提案している。
【００１２】
また特許文献２は、版胴に巻き付けたブランケット上にインキを塗工・予備乾燥してインキ膜を形成し、その後、非画像部パターンが形成された凸版をインキ膜に押圧することによりブランケット上にパターンを形成し、最後に、ブランケット上の画像パターンを被印刷基板上に転写し、被印刷基板上に画像パターンを形成する印刷方法を提案している。
【００１３】
しかしながら特許文献１の印刷方法には、不完全硬化状態にするのが困難であり、インキに制限があり、かつ微細になると転写不良が生じるという問題がある。
【００１４】
また特許文献２の印刷方法には、ブランケット上でインキの予備乾燥を行う時に、ブランケット表面のインキ濡れ性や転写性が不安定になり、微細になると転写不良が生じ、結局線幅は版によって決まるという問題がある。
【特許文献１】特開平成３−１９８８９号公報
【特許文献２】特開２００１−５６４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、高い歩留まりで安価に画像パターンの形成が可能な印刷法により、微細な凹凸パターンを有する凹凸版を用いることなく、微細なパターンを形成する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１の発明では、シリンダー状ブランケット上に、半乾燥状態のインキによって第一の画像パターンを形成した後に、該第一の画像パターンの一部を凸版によって除去することにより、該第一の画像パターンよりも微細な第二の画像パターンを形成し、該シリンダー状ブランケットから印刷用基材に該第二の画像パターンを転写することを特徴とする微細パターンの印刷方法としたものである。
【００１７】
また請求項２の発明では、前記シリンダー状ブランケット上に前記第一の画像パターンを形成する方法が、平版印刷、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の微細パターンの印刷方法としたものである。
【００１８】
また請求項３の発明では、前記シリンダー状ブランケット上に前記第一の画像パターンを形成する方法が、該シリンダー状ブランケット上に、インキ液膜を塗工して半乾燥させた後に、該第一の画像パターンが凹部として構成された凸版により不必要な部分のインキを除去する方法であることを特徴とする請求項１に記載の微細パターンの印刷方法としたものである
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、シリンダー状ブランケット上に、半乾燥状態のインキによって第一の画像パターンを形成した後に、第一の画像パターンの一部を凸版によって除去することにより、第一の画像パターンよりも微細な第二の画像パターンを形成したうえで印刷用基材に転写するため、一回の印刷だけでは形成することが不可能な微細な画像パターンを形成することが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明においては、前記の印刷工程において、微細な凹凸パターンを有する凹凸版を使用する必要はなく、安価に作製可能な凹凸パターンが太い凹凸版を用いても微細なパターンを基材上に形成することができる。そのため、印刷不良が生じる可能性も抑えることができ、高い歩留まりで微細なパターンを形成することが可能となる。
【００２１】
本発明により、例えばカラーフィルタのブラックマトリクスやＲＧＢのストライプパターン、薄膜トランジスタのゲート電極、ソース／ドレイン電極、ゲート絶縁膜などの微細な画像パターンを低コストで精度良く形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る微細パターンの印刷方法に関して最良の形態を示す。
【００２３】
本発明で用いるシリンダー状ブランケットの材料としては、ジメチルシロキサン、メチルビニルシロキサン、メチルフルオロビニルシロキサン、メチルフェニルビニルシロキサン等や、上記ポリマーとＮＢＲ、ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とのブレンド及び共重合系、フッ素ゴム、シリコーンゴム、及びＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ等にシリコーンオイル等を混合したものを用いることができる。
【００２４】
いずれの構成であっても、このシリンダー状ブランケットは、適度のインキ受容性を有すると同時に、一度受容した半乾燥インキ膜の完全なインキ剥離性を有する必要がある。
【００２５】
シリンダー状ブランケットに対するインキ剥離性は、表面へインキ液を滴下した際の接触角が、１０°以上９０°以下の程度となることが好ましく、２０°以上７０°以下であることがより好ましい。接触角が小さいと後工程で所定のインキ剥離性が確保できず、転写させようとする半乾燥インキ膜の転写パターンの欠陥（再現性不良等）が発生しやすくなり、接触角が大きいと第一の画像パターンを基材上に均一に形成することが困難になる。
【００２６】
本発明では、前記に示したシリンダー状ブランケットに第一の画像パターンを形成した後に、第一の画像パターンの一部を凸版によって除去することにより、第一の画像パターンよりも微細な第二の画像パターンを形成する。
【００２７】
シリンダー状ブランケット上に第一の画像パターンを形成する方法は様々な方法が存在し、例えば平版、凸版、凹版のいずれかの版上に第一の画像パターンを形成したうえでシリンダー状ブランケット上に転写する、所謂オフセットすることにより、容易に形成することができる。
【００２８】
例えば図１に示した方法では、シリンダー状の凸版２に半乾燥状態のインキを形成し、凸版２からシリンダー状ブランケット１上に第一の画像パターンを転写する方法により第一の画像パターンを形成している。
【００２９】
また、スクリーン印刷などに代表される孔版印刷により、シリンダー状ブランケット上に直接第一の画像パターンを形成する方法も選択できる。
【００３０】
或いは図２に方法のように、シリンダー状ブランケット１上にインキ液膜を塗工して半乾燥させた後に、第一の画像パターンが凹部として構成されたシリンダー状の凸版２’により不必要な部分のインキを除去することによっても、第一の画像パターンを形成することができる。
【００３１】
いずれの方法においても、シリンダー状ブランケット上に形成する第一の画像パターンに関して、その画像パターンの模様や線幅、スペース幅、インキ膜厚などは限定されるものではない。
【００３２】
前記いずれかの方法により、第一の画像パターンをシリンダー状ブランケット上に形成した後に、例えば図１、２のように第二の画像パターンを形成するための凸版３を用いて、第一の画像パターンの一部をシリンダー状ブランケット１上から除去する。
【００３３】
この際、第一の画像パターンを形成するための版、及び第二の画像パターンを形成するための凸版の形態は限定されることはなく、樹脂、ガラス、金属などの材料を用いてフォトリソグラフィーやエッチングにより作製されたシリンダー状、或いは平板状のものなどを用いることができる。
【００３４】
本発明において、第二の画像パターンを形成するための凸版は、第一の画像パターンから目的とする部分だけを取り除く必要があるため、第二の画像パターンを形成するための凸版は予め精度良く設置しておく必要がある。ただし、第二の画像パターンを形成するための凸版の位置を一度設置した後は、連続的に微細な画像パターンを形成することが可能となる。
【００３５】
また、第二の画像パターンを形成するための凸版により第一の画像パターンの一部を除去する工程は一度だけでなく、設計次第で二度以上行うことも有り得る。二度以上行うことにより、一度だけでは形成不可能な複雑なパターンも形成することができる。
【００３６】
いずれの場合も、第二の画像パターンを形成するための凸版の凹凸パターンは特に限定されるものではなく、第一の画像パターンより微細な第二の画像パターンを形成できるものであればどのような凹凸パターンでも用いることができる。
【００３７】
例えば、図１の例のように、第一の画像パターンを形成するために用いたシリンダー状の凸版２と、同様の線幅の凸部を有するシリンダー状の凸版を第二の画像パターンを形成するための凸版３として使用し、凸部の線幅の設計値よりも微細な第二の画像パターンを形成することができる。
【００３８】
このようにしてシリンダー状ブランケット上に形成された第二の画像パターンを印刷用基材４に印刷することにより微細な画像パターンを得ることができるが、印刷用基材としては、ガラス、プラスチックフィルム、金属など様々なものを用いることができる。
【実施例】
【００３９】
＜実施例１＞
シリンダー状ブランケットとしてエアーエクセルＳ−７０００（株式会社金陽社製、厚さ１．９ｍｍ、ゴム硬度７８度）を用い、そのブランケット上に第一の画像パターンが凸部となったシリンダー状凸版から半乾燥状態のインキを転写した。シリンダー状凸版は、凹部８０μｍ×３００μｍ、凸部２０μｍ幅、版深５μｍの格子パターンで構成されたアクリル系樹脂版を用いた。
【００４０】
シリンダー状ブランケット上に第一の画像パターンを形成した後、第一の画像パターン
の一部を除去するように予め設置されたシリンダー状凸版により半乾燥状態のインキの一部を除去し、最小１０μｍ幅で構成された格子パターンを形成した。シリンダー状凸版は、凹部８０μｍ×３００μｍ、凸部２０μｍ幅、版深５μｍの格子パターンで構成されたアクリル系樹脂版を用いた。
【００４１】
印刷用基材として２００ｍｍ□のＰＥＴフィルムを用意し、シリンダー状ブランケットから第二の画像パターンを印刷し、微細な画像パターンを得た。印刷した画像パターンは、印刷の欠陥もなく、線幅も均一な画像パターンであった。
【００４２】
＜比較例１＞
実施例１と同様に、シリンダー状ブランケットとしてエアーエクセルＳ−７０００（株式会社金陽社製、厚さ１．９ｍｍ、ゴム硬度７８度）を用い、画像パターンが凸部となったシリンダー状凸版から半乾燥状態のインキを転写した。本試験で用いたシリンダー状凸版は、凹部９０μｍ×３１０μｍ、凸部１０μｍ幅、版深５μｍの格子パターンで構成されたアクリル系樹脂版ものであった。シリンダー状ブランケットから印刷用基材の２００ｍｍ□のＰＥＴフィルムに印刷して画像パターンを得たが、印刷した画像パターンには所々で印刷の欠陥が見受けられ、精度良く微細な画像パターンを形成することはできなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明における微細な画像パターン形成方法の一実施形態を示す図。
【図２】本発明における微細な画像パターン形成方法の一実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１…シリンダー状ブランケット
２…第一の画像パターンを形成するためのシリンダー状凸版
２’…第一の画像パターンを形成するためのシリンダー状凸版
３…第二の画像パターンを形成するためのシリンダー状凸版
４…印刷用基材
５…ダイコーターヘッド
【図１】
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【図２】
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