JP2012206432A - Printing machine, printing method, and method of manufacturing printed matter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細なパターンを印刷する必要がある分野、具体的には液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置、電子分流体表示装置、マイクロカプセル式表示装置、エレクトロウェッティング式表示装置、エレクトロクロミック式表示装置等の表示装置やセンサ、ＲＦＩＤ、ロジック回路、電力伝送シート、タッチパネル、電磁波シールド部材の製造においてパターンを形成する場合の技術に関する。 The present invention relates to a field in which a fine pattern needs to be printed, specifically, a liquid crystal display device, an organic EL display device, an electrophoretic display device, an electronic fluid separation display device, a microcapsule display device, and an electrowetting display. The present invention relates to a technique for forming a pattern in manufacturing a display device such as a device, an electrochromic display device, a sensor, an RFID, a logic circuit, a power transmission sheet, a touch panel, and an electromagnetic wave shielding member.
従来、回路基板、表示装置等の電子部品の形成にはフォトリソグラフィーと真空プロセスが用いられてきた。近年、電子技術の進歩に伴って、素子類のサイズは益々小さくなっており、それにつれて素子を形成するパターンも微細化する事が要求されている。一方で、マザー基板のサイズは大型化している。そこで、従来のフォトレジストを用いた製造方法に比べ、生産性、コスト、高精度、大面積化等の面や更なる微細化のため、フォトリソグラフィー法に代えて各種印刷方法を用いた微細パターンの製造方法が提案されている。 Conventionally, photolithography and vacuum processes have been used to form electronic components such as circuit boards and display devices. In recent years, with the advancement of electronic technology, the size of elements has become smaller and the pattern forming elements has been required to be miniaturized accordingly. On the other hand, the size of the mother board is increasing. Therefore, compared with the manufacturing method using a conventional photoresist, a fine pattern using various printing methods instead of the photolithography method for productivity, cost, high accuracy, large area, and further miniaturization. The manufacturing method of this is proposed.
印刷法には凸版印刷や凹版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、インキジェット印刷などの印刷方法がある。これらの方法は解像限界が３０μｍ程度と半導体装置や表示装置を形成するには低解像である。 Printing methods include printing methods such as letterpress printing, intaglio printing, planographic printing, screen printing, and ink jet printing. These methods have a resolution limit of about 30 μm, which is a low resolution for forming a semiconductor device or a display device.
反転オフセット印刷法はカラーフィルタ、配線パターン、電極パターン等の形成に使用される事がある。反転オフセット印刷法は、シリンダーに巻き付けたインキ剥離性の高いブランケットの全面にインキ膜を形成し、予備乾燥して予備乾燥インキ膜を形成し、つぎに、そのブランケットとインキ除去版に接触させて予備乾燥したインキ膜のうち不要な部分をインキ除去版の凸部へ転移する。すると、ブランケット上には、インキ除去版の凹部に相対する所望のパターンのインキが残る。さらにブランケットと被印刷基材を接触させて所望のインキパターンを被印刷基材上へ転写する方法である。 The reverse offset printing method is sometimes used for forming color filters, wiring patterns, electrode patterns, and the like. In the reverse offset printing method, an ink film is formed on the entire surface of a blanket with high ink detachability wound around a cylinder, pre-dried to form a pre-dried ink film, and then the blanket and the ink removal plate are brought into contact with each other. An unnecessary portion of the pre-dried ink film is transferred to the convex portion of the ink removal plate. Then, a desired pattern of ink corresponding to the concave portion of the ink removal plate remains on the blanket. Further, the blanket and the substrate to be printed are brought into contact with each other to transfer a desired ink pattern onto the substrate to be printed.
反転オフセット印刷法は、インキ膜厚を調整する事が容易であり、また、インキ剥離性のブランケット上に画像パターンを形成するので、被印刷基材へのインキ転写性が良好である。さらに、薄膜での微細パターン形成が可能であるという特徴がある。 In the reverse offset printing method, it is easy to adjust the ink film thickness, and the image pattern is formed on the ink-peeling blanket, so that the ink transfer property to the substrate to be printed is good. Furthermore, there is a feature that a fine pattern can be formed with a thin film.
しかし、品質の安定したエレクトロニクス関連製品を製造するためには、インキ除去版の上に残った不要なインキの除去が必要不可欠になる。そのため、版洗浄装置が必要となるが従来の版洗浄装置では版上の不要なインキを除去するため有機溶剤等を版上に散布してインキを溶解させ、それをゴム等のブレードまたはドクターで掻きとるといった手法をとっていた。 However, in order to manufacture electronic products with stable quality, it is indispensable to remove unnecessary ink remaining on the ink removal plate. Therefore, a plate cleaning device is required, but in the conventional plate cleaning device, an organic solvent is sprayed on the plate in order to remove unnecessary ink on the plate, the ink is dissolved, and it is then removed with a blade or doctor such as rubber. The technique of scraping was taken.
しかし、この手法を用いた装置を使用した場合、一度有機溶剤に溶解したインキをブレード等で掻ききれず、有機溶剤の蒸発によって再乾燥し前記版面の一部または洗浄装置周囲に再付着し、除去残りになる事があった。さらにはブレードの一部が欠損して異物になる事もあった。 However, when an apparatus using this technique is used, the ink once dissolved in the organic solvent cannot be scraped with a blade or the like, re-dried by evaporation of the organic solvent, and reattached to a part of the plate surface or around the cleaning apparatus, There was a case that the removal remains. Furthermore, a part of the blade may be lost and become a foreign object.
さらに、インキ除去版は表面に凹凸があり、版上の不要なインキを布等でふき取るタイプの版洗浄装置を使用した場合、版の凹凸と布等の接触によって繊維ゴミが生じ、それによって異物が発生する場合がある。その場合は、その異物が製品へ移行し、画素内に残り品質の低下が引き起こされるといった問題があった。 In addition, the ink removal plate has irregularities on the surface, and when using a type of plate cleaning device that wipes off unnecessary ink on the plate with a cloth, fiber dust is generated due to the contact between the unevenness of the plate and the cloth, thereby causing foreign matter. May occur. In that case, there is a problem that the foreign matter is transferred to the product and the remaining quality is deteriorated in the pixel.
一方、製品であるエレクトロニクス関連製品では各パターンに必要十分なインキおよびそのインキの量、形状が決められていて、その画素内に不要なインキ以外の異物がある場合、求められる性能を出す事が出来ず、品質の低下につながると言う問題があった。また、配線パターンや電極では、抵抗値が高い部分や、断線した場所が発生するという問題があった。 On the other hand, the electronics-related product, which is a product, has the necessary and sufficient ink for each pattern and the amount and shape of the ink. If there is foreign matter other than unnecessary ink in the pixel, the required performance can be obtained. There was a problem that it couldn't be done and would lead to quality degradation. In addition, the wiring pattern and the electrode have a problem that a portion having a high resistance value or a disconnected place occurs.
また、上記の異物の問題を解決する版洗浄方法として、本発明者らは粘着剤を具備するフィルム状の粘着基材を使用する方法をすでに提案している（特許文献１参照） In addition, as a plate cleaning method for solving the above-mentioned foreign matter problem, the present inventors have already proposed a method of using a film-like pressure-sensitive adhesive substrate having a pressure-sensitive adhesive (see Patent Document 1).
また、反転オフセット印刷法では、何かの折に版凹部や版の凸部の側面部に付着したインキやインキカス等がブランケットへ逆転移して、被印刷基材へ転写されてしまう事があった。そのような場合、前記の粘着基材を用いた版洗浄をするためには、粘着基材を版の凸部だけでなく凹部にも追従させ、圧着させる必要がある。 In addition, in the reverse offset printing method, ink or ink residue adhering to the side of the concave portion of the plate or the convex portion of the plate may reversely transfer to the blanket and be transferred to the substrate to be printed. . In such a case, in order to perform plate cleaning using the above-mentioned adhesive base material, it is necessary to cause the adhesive base material to follow not only the convex portion of the plate but also the concave portion and press-bond it.
そのためには版の凹部分の形状にあわせて変形が出来る程の柔軟性を具備した押し込みロールが必要であるが、そのようなロールは存在せず、結果前記基材を、前記版の凹部分に十分に圧着させる事は出来なかった。その結果、前記の版凹部や版凸部の側面部に付着した版を洗浄する事は非常に困難であった。 For this purpose, an indentation roll having such flexibility that it can be deformed in accordance with the shape of the concave portion of the plate is necessary, but such a roll does not exist, and as a result, the base material is divided into the concave portion of the plate. It was not possible to make it fully crimped. As a result, it was very difficult to clean the plate attached to the side portions of the plate concave portion and the plate convex portion.
さらに、インラインで版洗浄を行う場合、印刷機内のスペースの制約から簡易的な洗浄機の設置にとどまり不十分な洗浄になる問題や、タクトが長くなる問題、洗浄時に発塵して印刷物へ付着する問題があった。 In addition, when performing plate cleaning in-line, there are problems with insufficient cleaning due to space limitations in the printing machine, problems with insufficient cleaning, problems with longer tact, and dust generation during cleaning and adhesion to printed matter. There was a problem to do.
本発明が解決しようとする課題は、反転オフセット印刷法において、製品の品質の低下を招く不要なインキを、凸版から、完全にかつ容易に異物、ゴミを発生させずに除去し、高精細かつ高品質な印刷物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that, in the reverse offset printing method, unnecessary ink that causes a reduction in product quality is completely and easily removed from the relief printing plate without generating foreign matter and dust, and with high definition and It is to provide high-quality printed matter.
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、反転印刷法に用いられる印刷機であって、最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成される転写版と、転写版保持機構と、転写版に対向するように設置されたインキング機構と、画線部に相当する溝構造部と非画像部に相当する平坦部を有する凸版と、凸版保持機構と、被印刷基板を保持する基板保持機構と、被印刷基板のアライメントマークを観察する第一の光学式カメラと、被印刷基板のアライメント調整機構と、凸版のアライメントマークを観察する第二の光学式カメラと、凸版位置調整機構と、からなる印刷機構と、凸版初期化機構が、凸版を移動する凸版搬送機構と、凸版上のインキを除去する除去機構と、凸版を備蓄するストック機構と、からなる凸版初期化機構と、を有することを特徴とする印刷機である。 As means for solving the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a printing machine used in the reverse printing method, wherein the outermost surface is made of silicone rubber or fluorine rubber, and the transfer plate holding mechanism. An inking mechanism installed to face the transfer plate, a relief plate having a groove structure portion corresponding to an image line portion and a flat portion equivalent to a non-image portion, a relief plate holding mechanism, and a substrate to be printed Substrate holding mechanism, first optical camera for observing the alignment mark on the substrate to be printed, alignment adjustment mechanism for the substrate to be printed, second optical camera for observing the alignment mark on the relief plate, and relief plate position adjustment A printing mechanism comprising: a relief printing mechanism comprising: a relief printing mechanism comprising: a relief printing conveyance mechanism that moves the relief printing plate; a removal mechanism that removes ink on the relief printing plate; and a stock mechanism that stores the relief printing plate. A printing machine, characterized in that it comprises a mechanism.
また、請求項２に記載の発明は、前記除去機構がウェット洗浄機構であることを特徴とする請求項１に記載の印刷機である。 The invention according to claim 2 is the printing machine according to claim 1, wherein the removing mechanism is a wet cleaning mechanism.
また、請求項３に記載の発明は、前記ウェット洗浄機構は薬液を高圧スプレーで凸版に噴きつける機構と、純水によるリンス機構と、乾燥機構と、を具備する事を特徴とする請求項２に記載の印刷機である。 The invention according to claim 3 is characterized in that the wet cleaning mechanism includes a mechanism for spraying a chemical solution onto the relief printing plate with high-pressure spray, a rinse mechanism with pure water, and a drying mechanism. It is a printing machine as described in.
また、請求項４に記載の発明は、前記除去機構がドライ洗浄機構であることを特徴とする請求項１に記載の印刷機である。 The invention according to claim 4 is the printing machine according to claim 1, wherein the removing mechanism is a dry cleaning mechanism.
また、請求項５に記載の発明は、ドライ洗浄機構は凸版の表面に粘着性フィルムを貼り付ける手段と、貼り付けたフィルムを剥がす手段とを、具備する事を特徴とする請求項３に記載の印刷機である。 According to a fifth aspect of the present invention, the dry cleaning mechanism comprises means for attaching an adhesive film to the surface of the relief printing plate and means for peeling off the attached film. Printing machine.
また、請求項６に記載の発明は、前記印刷機構は複数の凸版を有し、前記ストック機構は該複数の凸版を備蓄できることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の印刷機である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the printing mechanism has a plurality of relief plates, and the stock mechanism can store the plurality of relief plates. It is a printing machine.
また、請求項７に記載の発明は、インキング機構で転写版上にインキ膜を形成する工程と、インキ膜の溶媒を揮発させて乾燥インキ膜を作製する工程と、乾燥インキ膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インキ膜を凸版の平坦部に転写する工程と、転写版と被印刷基材を接触させて画像部の乾燥インキ膜を被印刷基材へ転写する工程と、を順次行う印刷工程と、凸版保持機構の初期位置に保持されている凸版を凸版搬送機構で除去機構に移動する工程と、除去機構で凸版の平坦部に付着した乾燥インキ膜を凸版から除去する工程と、凸版をストック機構に備蓄する工程と、ストック機構の凸版を凸版搬送機構で移動し、第二の光学カメラと版位置調整機構で凸版を凸版保持機構の初期位置に保持する工程と、を順次行う初期化工程と、からなる印刷方法であって、前記印刷工程では前記初期化工程を経た凸版を用いることを特徴とする印刷方法である。 The invention according to claim 7 includes a step of forming an ink film on a transfer plate by an inking mechanism, a step of volatilizing a solvent of the ink film to produce a dry ink film, and a dry ink film as a relief plate. The process of transferring the dry ink film of the non-image area on the transfer plate to the flat part of the relief plate, and contacting the transfer plate with the substrate to be printed to transfer the dry ink film of the image area to the substrate to be printed A printing process for sequentially performing the steps, a step of moving the relief plate held at the initial position of the relief holding mechanism to the removal mechanism by the relief transfer mechanism, and a relief printing on the dry ink film adhered to the flat portion of the relief plate by the removal mechanism Removing from the plate, storing the relief plate in the stock mechanism, moving the relief plate of the stock mechanism with the relief plate transport mechanism, and holding the relief plate at the initial position of the relief plate holding mechanism with the second optical camera and the plate position adjustment mechanism. Initialization process that sequentially performs the process , A printing method comprising, in the above printing process is a printing method which is characterized by using a relief printing plate which has undergone the initialization process.
また、請求項８に記載の発明は、インキング機構で転写版上にインキ膜を形成する工程と、インキ膜の溶媒を揮発させて乾燥インキ膜を作製する工程と、乾燥インキ膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インキ膜を凸版の平坦部に転写する工程と、転写版と被印刷基材を接触させて画像部の乾燥インキ膜を被印刷基材へ転写する工程と、を順次行う印刷工程と、凸版保持機構の初期位置に保持されている凸版を凸版搬送機構で除去機構に移動する工程と、除去機構で凸版の平坦部に付着した乾燥インキ膜を凸版から除去する工程と、凸版をストック機構に備蓄する工程と、ストック機構の凸版を凸版搬送機構で移動し、第二の光学カメラと版位置調整機構で凸版を凸版保持機構の初期位置に保持する工程と、を順次行う初期化工程と、からなる印刷物の製造方法であって、前記印刷工程では前記初期化工程を経た凸版を用いることを特徴とする印刷物の製造方法である。 The invention according to claim 8 includes a step of forming an ink film on a transfer plate by an inking mechanism, a step of volatilizing a solvent of the ink film to prepare a dry ink film, and a dry ink film as a relief plate. The process of transferring the dry ink film of the non-image area on the transfer plate to the flat part of the relief plate, and contacting the transfer plate with the substrate to be printed to transfer the dry ink film of the image area to the substrate to be printed A printing process for sequentially performing the steps, a step of moving the relief plate held at the initial position of the relief holding mechanism to the removal mechanism by the relief transfer mechanism, and a relief printing on the dry ink film adhered to the flat portion of the relief plate by the removal mechanism Removing from the plate, storing the relief plate in the stock mechanism, moving the relief plate of the stock mechanism with the relief plate transport mechanism, and holding the relief plate at the initial position of the relief plate holding mechanism with the second optical camera and the plate position adjustment mechanism. Initialization process that sequentially performs the process , A printed matter manufacturing method comprising, in the above printing process is a manufacturing method of a printed matter which is characterized by using a relief printing plate which has undergone the initialization process.
以上説明したように、本発明によれば反転オフセット印刷によって、エレクトロニクス用途の要求品質の厳しい印刷物を製造する際に、凸版に付着した不要なインキを除去する方法として、版洗浄方法と製造装置を提供出来る。この工程によって、版より完全に不要なインキを除去する事が出来る。 As described above, according to the present invention, a plate cleaning method and a manufacturing apparatus are used as a method for removing unnecessary ink adhering to a relief plate when manufacturing a printed matter with strict quality requirements for electronics applications by reverse offset printing. Can be provided. By this step, unnecessary ink can be completely removed from the plate.
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は本発明の実施の形態による印刷機を示す側面模式図である。図１において、最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成され転写版が転写版保持機構取り付けられ、インキング機構が転写版に面して設置され、画線部に相当する溝構造部を有する凸版が版保持機構に保持され、基板を保持する基板保持機構と、基板のアライメントマークを観察する第一の光学式カメラと、光学式カメラで読み取ったアライメントマークの情報を元にアライメントを行う基板のアライメント調整機構と、凸版のアライメントマークを観察する第二の光学式カメラと、凸版位置調整機構が設置されている。転写版保持機構は円筒状に、凸版保持機構と被印刷基材保持機構は平板状に図示しているがこれに限定されない。 FIG. 1 is a schematic side view showing a printing press according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a relief printing plate having an outermost surface made of silicone rubber or fluororubber, a transfer plate mounted with a transfer plate holding mechanism, an inking mechanism facing the transfer plate, and having a groove structure corresponding to an image line portion. Is held by the plate holding mechanism, a substrate holding mechanism for holding the substrate, a first optical camera for observing the alignment mark on the substrate, and a substrate for alignment based on the alignment mark information read by the optical camera. An alignment adjustment mechanism, a second optical camera for observing the alignment mark on the letterpress, and a letterpress position adjustment mechanism are installed. The transfer plate holding mechanism is illustrated in a cylindrical shape, and the relief plate holding mechanism and the printing substrate holding mechanism are illustrated in a flat plate shape, but are not limited thereto.
本発明の転写版について説明する。転写版の最表面はＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を主体とするシリコーンゴムやフッ素ゴムを用いる事が出来る。これらは低表面エネルギーを特徴とする材料であり、インキなどの液体が濡れ広がりにくい。エラストマーの表面はＵＶやオゾン、アッシングなどで表面改質を適切強度で行ってもよいが、過剰に表面改質を行うと、転写性が悪化する。また、エラストマーは複数の層で構成されても良いが、インキの良好な転写性のために最表層はシリコーンゴムやフッ素ゴムである必要がある。 The transfer plate of the present invention will be described. For the outermost surface of the transfer plate, silicone rubber or fluorine rubber mainly composed of PDMS (polydimethylsiloxane) can be used. These are materials characterized by low surface energy, and liquids such as ink are difficult to spread. The surface of the elastomer may be surface-modified with UV, ozone, ashing or the like with an appropriate strength. However, if the surface is excessively modified, the transferability deteriorates. The elastomer may be composed of a plurality of layers, but the outermost layer needs to be silicone rubber or fluororubber for good transferability of ink.
転写版はシリコンウェハーや石英ガラス、フォトレジストパターン、エレクトロフォーミングなどで作製したモールドから平滑面を模りするする方法や、ナイフコートやロールコート、スピンコート、バーコート、リップコートなどで形成する事が出来るがこれらの方法に限定されない。 The transfer plate should be formed by a method of imitating a smooth surface from a mold made of silicon wafer, quartz glass, photoresist pattern, electroforming, knife coating, roll coating, spin coating, bar coating, lip coating, etc. However, it is not limited to these methods.
本発明の版はシリコンウェハーや石英ガラス、無アルカリガラス、青板ガラス、ＳＵＳや銅、ニッケルなどの金属や樹脂により構成される。版の表面はクロムなどの金属をメッキしてもよく、シリカやダイヤモンドライクカーボンなどの気相製膜をしても良い。版の溝部の形成は、モールディングやエレクトロフォーミング、フォトリソによるウェットエッチング／ドライエッチング、サンドブラスト、レーザー描画などで形成する事が出来る。 The plate of the present invention is made of a metal such as a silicon wafer, quartz glass, non-alkali glass, blue plate glass, SUS, copper, nickel, or a resin. The surface of the plate may be plated with a metal such as chromium or may be formed by vapor deposition such as silica or diamond-like carbon. The groove portion of the plate can be formed by molding, electroforming, wet etching / dry etching by photolithography, sand blasting, laser drawing, or the like.
第一の光学式カメラは２台設置され、各カメラで基板のアライメントマークを撮像する事が出来る。第一の光学カメラは任意に移動可能であり、画線（マスク）の設計に柔軟に対応可能である。また、第二の光学式カメラも２台設置され、各カメラで凸版のアライメントマークを撮像する事が出来る。第二の光学カメラは任意に移動可能であり、画線（マスク）の設計に柔軟に対応可能である。 Two first optical cameras are installed, and each camera can image the alignment mark of the substrate. The first optical camera can be arbitrarily moved, and can flexibly cope with the design of an image line (mask). In addition, two second optical cameras are also installed, and each camera can take an image of a relief alignment mark. The second optical camera can be arbitrarily moved, and can flexibly cope with the design of an image line (mask).
被印刷基材保持機構は示したように、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向に移動可能なアクチュエーターを備え、被印刷基材保持機構上に取り付けられた被印刷基材の位置を転写版に対して調整する事が出来る。なおθ方向とは水平回転動作を意味している。 As shown, the printing substrate holding mechanism includes an actuator that can move in the X direction, Y direction, and θ direction, and the position of the printing substrate mounted on the printing substrate holding mechanism is relative to the transfer plate. Can be adjusted. The θ direction means a horizontal rotation operation.
インキング機構は、例えば、スプレーコーティング、グラビアコーティング、リバースグラビアコーティング、ロールコーティング、フレキソプリンティング、インキジェットプリンティング、スロットダイコーティング、キャップコーティング、バーコーティングなどを用いる事が出来るが、本発明はこれらに限定されるわけでは無い。 For example, spray coating, gravure coating, reverse gravure coating, roll coating, flexographic printing, ink jet printing, slot die coating, cap coating, bar coating, etc. can be used as the inking mechanism, but the present invention is not limited to these. It is not done.
図２は印刷機と凸版初期化機構の配置を示した製造装置の平面模式図である。
印刷機の版保持機構と除去機構、ストック機構間は凸版搬送機構で接続されている。
FIG. 2 is a schematic plan view of the manufacturing apparatus showing the arrangement of the printing press and the letterpress initialization mechanism.
The plate holding mechanism, the removing mechanism, and the stock mechanism of the printing press are connected by a relief transport mechanism.
凸版輸送機構はローダー・アンローダーや、コンベア、ＡＧＶで構成され、横型搬送でも縦型搬送でもよく、接触式搬送でも静電チャックやフロートチャックなどの非接触式搬送でも良い。 The relief transport mechanism is composed of a loader / unloader, a conveyor, and an AGV, and may be a horizontal conveyance or a vertical conveyance, and may be a contact conveyance or a non-contact conveyance such as an electrostatic chuck or a float chuck.
除去機構は粘着フィルムによるドライ洗浄やスプレー洗浄や二流体洗浄、超音波洗浄などによるウェット洗浄を持ちこれら単独でも組み合わせても良い。さらに、除去機構にウェット洗浄を具備する場合は、ウェット洗浄後に純水によるリンスとエアナイフによる乾燥機構が必要である。また、ドライ洗浄時には静電気による再汚染を防止するために、帯電防止装置が組み込まれていても良い。 The removing mechanism includes wet cleaning such as dry cleaning using an adhesive film, spray cleaning, two-fluid cleaning, and ultrasonic cleaning, and these may be used alone or in combination. Furthermore, when the removal mechanism is provided with wet cleaning, a rinse mechanism with pure water and a drying mechanism with an air knife are necessary after the wet cleaning. An antistatic device may be incorporated in order to prevent recontamination due to static electricity during dry cleaning.
ストック機構は除去機構で洗浄した版を備蓄する機構であり、印刷機による印刷を滞り無く行うために用意される。 The stock mechanism is a mechanism for stocking the plate washed by the removal mechanism, and is prepared in order to perform printing by a printing machine without delay.
被印刷基材は板状のガラスや、板状もしくはフィルム状のプラスチックである。プラスチックフィルムの樹脂材料として例えば、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）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、シクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂などの材料を用いる事が出来、これらの樹脂を組み合わせたポリマーアロイや、１種または２種以上の上記樹脂材料を組み合わせて積層した多層構造の積層プラスチックフィルムとして構成される事もある。 The substrate to be printed is plate-like glass or plate-like or film-like plastic. Examples of resin materials for plastic films include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, and cellulose triacetate. , Cycloolefin polymer, polyolefin, polyvinyl chloride, liquid crystal polymer, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, silicone resin, and other materials can be used. It may be configured as a laminated plastic film having a multilayer structure in which two or more kinds of the above resin materials are combined and laminated.
本発明の実施の形態の印刷機で印刷されるインキには導電インキや絶縁インキ、半導体インキ、光学インキなどを用いることができる。 Conductive ink, insulating ink, semiconductor ink, optical ink, and the like can be used as ink printed by the printing machine according to the embodiment of the present invention.
導電インキに金属ナノ粒子を用いる事が出来る。金属ナノ粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マンガンの金属からなるナノ粒子、または、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マンガン、モリブデンの金属から選択される２種類以上の金属からなる合金のナノ粒子や、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化銀などの金属酸化物のナノ粒子やその前駆体溶液、有機銀などの有機金属化合物も用いる事が出来る。用いる金属の平均粒径はインキへの分散性の点から５０ｎｍ以下の平均粒径が好ましく、粒子の安定した製造の点から１０から３０ｎｍの平均粒径が好ましいが、これに限定しない。ＰＥＤＯＴやＰＡＮＩなどの導電性高分子の導電インキを用いる事も出来る。 Metal nanoparticles can be used for the conductive ink. Metal nanoparticles are nanoparticles made of gold, silver, copper, platinum, palladium, nickel, cobalt, iron, aluminum, manganese metals, or gold, silver, copper, platinum, palladium, nickel, cobalt, iron, aluminum Alloy nanoparticles composed of two or more metals selected from metals of manganese, molybdenum, nanoparticles of metal oxides such as indium tin oxide (ITO) and silver oxide, precursor solutions thereof, organic silver, etc. Organometallic compounds can also be used. The average particle diameter of the metal used is preferably 50 nm or less from the viewpoint of dispersibility in ink, and preferably from 10 to 30 nm from the viewpoint of stable production of the particles, but is not limited thereto. Conductive inks of conductive polymers such as PEDOT and PANI can also be used.
絶縁膜インキはポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリ弗化ビニリデン、シアノエチルプルラン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂やこれらの樹脂のポリマーアロイや共重合体を用いる事が出来る。また、ゲート絶縁膜と層間絶縁膜は有機無機のフィーラーなどを含むコンポジット材料で構成されても良い。これらを溶解又は分散したインキは配線や電極同士を絶縁する層間絶縁層、着色層や発光層からなる画素を区切るための隔壁を形成するために用いられる。 Insulating film ink is polyimide, polyamide, polyester, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyurethane, polysulfone, polyvinylidene fluoride, cyanoethyl pullulan, epoxy resin, phenol resin, benzocyclobutene resin, acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, Cyclic polyolefins, fluororesins, silicone resins, and polymer alloys and copolymers of these resins can be used. The gate insulating film and the interlayer insulating film may be made of a composite material including an organic / inorganic feeler. The ink in which these are dissolved or dispersed is used to form partition walls for separating pixels composed of an interlayer insulating layer that insulates wirings and electrodes, a colored layer, and a light emitting layer.
半導体インキとしてはπ共役ポリマーが用いられ、例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリアリルアミン類、フルオレン類、ポリカルバゾール類、ポリインドール類、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）類などを用いる事が出来る。また、有機溶媒への溶解性を有する低分子物質、例えば、ペンタセンなどの多環芳香族の誘導体、チオフェン系オリゴマー、フタロシアニン誘導体、ペリレン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体などを用いる事が出来る。フラーレンやカーボンナノチューブ、グラフェンからなる炭素半導体を用いる事が出来る。無機系半導体インキとしてシリコンナノ粒子やＩＧＺＯ前駆体を用いる事が出来る。これらのインキは有機ＥＬ素子の発光層やトランジスタの半導体層を形成するために用いられる。 As the semiconductor ink, π-conjugated polymers are used. For example, polypyrroles, polythiophenes, polyanilines, polyallylamines, fluorenes, polycarbazoles, polyindoles, poly (P-phenylene vinylene) s, and the like may be used. I can do it. In addition, low molecular weight substances having solubility in organic solvents, for example, polycyclic aromatic derivatives such as pentacene, thiophene oligomers, phthalocyanine derivatives, perylene derivatives, tetrathiafulvalene derivatives, tetracyanoquinodimethane derivatives, and the like are used. I can do it. A carbon semiconductor made of fullerene, carbon nanotube, or graphene can be used. Silicon inorganic particles or IGZO precursors can be used as the inorganic semiconductor ink. These inks are used for forming a light emitting layer of an organic EL element and a semiconductor layer of a transistor.
光学インキとしては顔料を分散したインキ、又は染料を溶解したインキを用いることができる。これらのインキはカラーフィルタのＲＧＢサブピクセル又はブラックマトリクスの形成に用いられ、市販の赤色、緑色、青色の顔料又は染料やカーボンブラック等の遮光剤をインキに分散又は溶解したものを用いる事が出来る。 As the optical ink, an ink in which a pigment is dispersed or an ink in which a dye is dissolved can be used. These inks are used to form RGB subpixels or black matrixes of color filters, and commercially available red, green and blue pigments or dyes or those obtained by dispersing or dissolving a light shielding agent such as carbon black in the ink can be used. .
本発明の機能性膜の形成方法を各工程順に以下に説明する。図３は本発明の実施の形態を表す機能性膜の形成方法の一例である。 The functional film forming method of the present invention will be described below in the order of each step. FIG. 3 is an example of a method for forming a functional film representing an embodiment of the present invention.
［工程１］
インキング機構で転写版上にインキ膜を形成する［図３（ａ）］。
［工程２］
インキ膜の溶媒を揮発させて乾燥インキ膜を作製し、乾燥インキ膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インキ膜を凸版の平坦部に転写する［図３（ｂ）］。
［工程３］
転写版と被印刷基材を接触させて画像部の乾燥インキ膜を被印刷基材へ転写する［図３（ｃ）］。
[Step 1]
An ink film is formed on the transfer plate by the inking mechanism [FIG. 3 (a)].
[Step 2]
The solvent of the ink film is volatilized to prepare a dry ink film, and the dry ink film is pressed against the relief printing plate to transfer the non-image area dry ink film on the transfer plate onto the flat portion of the relief printing plate (FIG. 3B). .
[Step 3]
The transfer plate and the substrate to be printed are brought into contact with each other, and the dry ink film in the image area is transferred to the substrate to be printed [FIG. 3 (c)].
次に、本発明の版の初期化工程を各工程順に以下に説明する。初期化工程とは、転写工程後の版を印刷前の正常な状態に戻すとともに、版を初期位置に戻す工程である。 Next, the plate initialization process of the present invention will be described below in the order of each process. The initialization step is a step of returning the plate after the transfer step to a normal state before printing and returning the plate to the initial position.
［工程１］
凸版保持機構の初期位置に保持されている転写工程後の凸版を凸版搬送機構で除去機構に移動する。初期位置とは、印刷を行った際に、適切なアライメントが再現出来る位置のことである。
［工程２］
除去機構で凸版の平坦部に付着した乾燥インキ膜を凸版から除去する。
［工程３］
凸版をストック機構に備蓄する。
［工程４］
ストック機構の凸版を凸版搬送機構で移動し凸版保持機構の初期位置に保持する。アライメント精度確保のために、凸版は凸版保持機構に突き当てなどで大まかな位置あわせを行った後に、第二の光学式カメラで凸版の位置を精密に読み取り、版位置調整機構で凸版を初期位置に戻す。
[Step 1]
The letterpress plate after the transfer process held at the initial position of the letterpress holding mechanism is moved to the removal mechanism by the letterpress transport mechanism. The initial position is a position where appropriate alignment can be reproduced when printing is performed.
[Step 2]
The dry ink film adhering to the flat part of the relief plate is removed from the relief plate by the removal mechanism.
[Step 3]
Stock the letterpress in the stock mechanism.
[Step 4]
The letterpress of the stock mechanism is moved by the letterpress transport mechanism and held at the initial position of the letterpress holding mechanism. To ensure alignment accuracy, the letterpress is roughly aligned with the letterpress holding mechanism, etc., and then the position of the letterpress is precisely read with the second optical camera, and the letterpress is adjusted to the initial position by the plate position adjustment mechanism. Return to.
本発明の初期化工程では、複数の版を用いて印刷と共に連続して版を交換するために版洗浄を行ってもタクトが長くなる問題が生じない。また、印刷機から版を取り外して洗浄を行うため、異物を除去するのに十分な洗浄が行え、洗浄時に発塵して印刷物へ付着する問題も発生しない。
さらに、印刷工程と洗浄を並行して進めることが出来るために、タクトを犠牲にすることなく清浄な版で連続的に印刷物を製造することが出来る。
In the initialization step of the present invention, there is no problem that the tact time becomes long even if plate washing is performed in order to continuously exchange the plates together with printing using a plurality of plates. In addition, since the plate is removed from the printing press for cleaning, sufficient cleaning can be performed to remove foreign matter, and there is no problem that dust is generated during the cleaning and adheres to the printed matter.
Furthermore, since the printing process and the cleaning can be performed in parallel, printed matter can be continuously produced with a clean plate without sacrificing tact.
以下、具体的な実施例によって本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は説明を目的としたもので、本発明はこれに限定されるものでは無い。 Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of specific examples. However, these examples are for the purpose of explanation, and the present invention is not limited thereto.
印刷パターンとして、５インチ、電気泳動表示素子用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ、２×２面付け、各層の周囲にアライメントマークを配置したものを使用した。本実施例では基材上にゲート電極とキャパシタ、バスラインで構成されるゲート層が形成され、ゲート層上に絶縁膜が形成された被印刷基板上にソース・ドレイン電極とバスラインで構成されるソース・ドレイン層をパターニングする。 As a printing pattern, a 5-inch thin film transistor (TFT) array for an electrophoretic display element, 2 × 2 surfaces, and alignment marks arranged around each layer were used. In this embodiment, a gate layer composed of a gate electrode, a capacitor, and a bus line is formed on a substrate, and a source / drain electrode and a bus line are formed on a printed substrate in which an insulating film is formed on the gate layer. The source / drain layer is patterned.
転写版として約１２０μｍ厚のＰＥＴ基材に５００μｍ厚のシリコーンゴムを積層したものを用いた。インキとしては銀ナノ粒子分散液を用いた。また、パターンの除去版としては、３５０×３５０ｍｍ上に、５インチＴＦＴアレイパターンを２×２面配置した硝子製凸版を使用した。更に、被印刷基材としてフィルム厚１２０μｍの光透過性ＰＥＮ基材を使用した。上記基材を使用して下記手順に従い、被印刷基材上に印刷パターンを形成した。 As a transfer plate, a PET substrate having a thickness of about 120 μm and a 500 μm-thick silicone rubber laminated thereon was used. As the ink, a silver nanoparticle dispersion was used. Further, as a pattern-removed plate, a relief plate made of glass in which a 2 × 2 5 inch TFT array pattern was arranged on 350 × 350 mm was used. Furthermore, a light-transmitting PEN substrate having a film thickness of 120 μm was used as a substrate to be printed. A printing pattern was formed on the substrate to be printed according to the following procedure using the substrate.
１）転写版上に２８０ｍｍ幅のヘッドを用いたダイコーターにより、塗工長さ２９０ｍｍでインキを塗工した。
２）インキ塗工膜を乾燥させた後、凸版を設置した凸版支持機構まで搬送を行った。
３）凸版にインキ塗工膜を接触させ、非画線部を除去版に転写した後、転写版上のパターン部が被印刷基材を固定した被印刷基材支持機構に来るように各ユニットを移動させた。
４）転写版と被印刷基板を適度な間隔をもって保持し、各々のアライメントマークを重ね合わせ２台のアライメント用カメラでアライメントマークを確認し、位置合わせを行った。
５）転写版上の画線パターンを被印刷基材へ転写し、被印刷基材上に印刷パターンを形成して印刷を完了した。
1) The ink was coated on the transfer plate with a coating length of 290 mm by a die coater using a 280 mm wide head.
2) After drying the ink coating film, the film was transported to a relief support mechanism provided with a relief.
3) After the ink coating film is brought into contact with the relief plate and the non-image area is transferred to the removal plate, each unit is arranged so that the pattern portion on the transfer plate comes to the printing substrate support mechanism to which the printing substrate is fixed. Moved.
4) The transfer plate and the substrate to be printed were held at an appropriate interval, the alignment marks were overlapped, the alignment marks were confirmed with two alignment cameras, and alignment was performed.
5) The line pattern on the transfer plate was transferred to the substrate to be printed, and the printing pattern was formed on the substrate to be printed to complete the printing.
印刷した後に、凸版保持機構の初期位置に保持されているガラス製凸版を凸版搬送機構で除去機構に移動した。除去機構にて先ず、粘着ロールで凸版の平坦部に付着した乾燥インキ膜を凸版から除去した後に、除去残りのインキ膜をスプレー洗浄で洗浄し、純水でリンスし、エアナイフで乾燥した後に、凸版をストック機構に備蓄した。洗浄・備蓄中に平行して行っていた印刷が終了し、凸版を除去機構に移動した後に、ストック機構に備蓄している凸版を凸版搬送機構で移動し凸版保持機構の初期位置に保持した。 After printing, the glass relief plate held at the initial position of the relief holding mechanism was moved to the removal mechanism by the relief transfer mechanism. First, after removing the dry ink film adhering to the flat part of the relief printing plate from the relief printing plate with an adhesive roll, the remaining ink film is washed by spray washing, rinsed with pure water, and dried with an air knife. The letterpress was stored in the stock mechanism. After the printing that had been performed in parallel during cleaning and stocking was completed and the letterpress was moved to the removal mechanism, the letterpress stored in the stock mechanism was moved by the letterpress transport mechanism and held at the initial position of the letterpress holding mechanism.
印刷パターンが形成された被印刷基材を加熱装置でアニールし、ＴＦＴアレイのソース・ドレイン層を形成した。本発明の印刷方法を用いる事で、面内のゲート層とソース・ドレイン層のアライメントマークの位置精度を±２μｍで制御する事が出来、高詳細で位置精度の良好なＴＦＴアレイが得られた。 The substrate to be printed on which the printing pattern was formed was annealed with a heating device to form the source / drain layers of the TFT array. By using the printing method of the present invention, the positional accuracy of the alignment mark of the in-plane gate layer and the source / drain layer can be controlled by ± 2 μm, and a TFT array with high details and good positional accuracy was obtained. .
本発明は、液晶表示素子のカラーフィルタやＴＦＴアレイ、有機ＥＬ素子、電子ペーパー等の画像表示体部材や、メモリ、ＲＦＩＤ、ロジック回路、電力伝送シート、タッチパネル、電磁波シールド部材、光もしくは熱、応力、磁気などの物理センサ、生物センサ、化学センサ等のうち印刷版を用いて製造されるものに利用される。 The present invention is a liquid crystal display element color filter, TFT array, organic EL element, image display member such as electronic paper, memory, RFID, logic circuit, power transmission sheet, touch panel, electromagnetic wave shielding member, light or heat, stress It is used for a physical sensor such as magnetism, a biological sensor, a chemical sensor and the like manufactured using a printing plate.
１００ 基板
２０１ 転写版
２０２ 転写版保持機構
３０１ 凸版
３０２ 凸版保持機構
４００ インキング機構
５０１ インキ膜
５０２ 乾燥インキ膜の画像部
６００ 基板保持機構
７１１ 第一の光学式カメラ
７１２ アライメント調整機構
７２１ 第二の光学式カメラ
７２２ 版位置調整機構
８００ 印刷機
９００ 凸版初期化機構
９０１ 凸版搬送機構
９０２ 除去機構
９０３ ストック機構
DESCRIPTION OF
Claims (8)
最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成される転写版と、転写版保持機構と、前記転写版に対向するように設置されたインキング機構と、画線部に相当する溝構造部と非画像部に相当する平坦部を有する凸版と、凸版保持機構と、被印刷基板を保持する基板保持機構と、前記被印刷基板のアライメントマークを観察する第一の光学式カメラと、前記被印刷基板のアライメント調整機構と、前記凸版のアライメントマークを観察する第二の光学式カメラと、凸版位置調整機構と、からなる印刷機構と、
前記凸版を移動する凸版搬送機構と、前記凸版上のインキを除去する除去機構と、前記凸版を備蓄するストック機構と、からなる凸版初期化機構と、
を有することを特徴とする印刷機。 A printing machine used for reversal printing,
A transfer plate composed of silicone rubber or fluoro rubber on the outermost surface, a transfer plate holding mechanism, an inking mechanism installed so as to face the transfer plate, a groove structure portion corresponding to an image portion, and a non-image A relief printing plate having a flat portion corresponding to the printing portion, a relief holding mechanism, a substrate holding mechanism for holding the printing substrate, a first optical camera for observing an alignment mark of the printing substrate, and the printing substrate A printing mechanism comprising an alignment adjustment mechanism, a second optical camera for observing the alignment mark of the relief printing plate, and a relief position adjustment mechanism;
A relief initialization mechanism comprising a relief transport mechanism that moves the relief, a removal mechanism that removes ink on the relief, and a stock mechanism that stocks the relief;
A printing machine comprising:
凸版保持機構の初期位置に保持されている凸版を凸版搬送機構で除去機構に移動する工程と、除去機構で凸版の平坦部に付着した乾燥インキ膜を凸版から除去する工程と、凸版をストック機構に備蓄する工程と、ストック機構の凸版を凸版搬送機構で移動し、第二の光学カメラと版位置調整機構で凸版を凸版保持機構の初期位置に保持する工程と、を順次行う初期化工程と、
からなる印刷方法であって、
前記印刷工程では前記初期化工程を経た凸版を用いることを特徴とする印刷方法。 The process of forming an ink film on the transfer plate with an inking mechanism, the step of producing a dry ink film by volatilizing the solvent of the ink film, and the non-image area on the transfer plate by pressing the dry ink film against the relief plate A printing step of sequentially transferring a dry ink film to the flat portion of the relief plate, a step of transferring the dry ink film of the image portion to the printing substrate by bringing the transfer plate and the printing substrate into contact, and
The process of moving the relief plate held at the initial position of the relief holding mechanism to the removal mechanism by the relief transfer mechanism, the step of removing the dry ink film adhering to the flat part of the relief plate from the relief plate by the removal mechanism, and the relief plate stock mechanism An initializing step for sequentially storing a step of storing the relief plate in the stock mechanism, a step of moving the relief plate of the stock mechanism by the relief plate transport mechanism, and a step of holding the relief plate at the initial position of the relief plate holding mechanism by the second optical camera and the plate position adjustment mechanism; ,
A printing method comprising:
In the printing process, a printing plate using the initializing process is used.
凸版保持機構の初期位置に保持されている凸版を凸版搬送機構で除去機構に移動する工程と、除去機構で凸版の平坦部に付着した乾燥インキ膜を凸版から除去する工程と、凸版をストック機構に備蓄する工程と、ストック機構の凸版を凸版搬送機構で移動し、第二の光学カメラと版位置調整機構で凸版を凸版保持機構の初期位置に保持する工程と、を順次行う初期化工程と、
からなる印刷物の製造方法であって、
前記印刷工程では前記初期化工程を経た凸版を用いることを特徴とする印刷物の製造方法。 The process of forming an ink film on the transfer plate with an inking mechanism, the step of producing a dry ink film by volatilizing the solvent of the ink film, and the non-image area on the transfer plate by pressing the dry ink film against the relief plate A printing step of sequentially transferring a dry ink film to the flat portion of the relief plate, a step of transferring the dry ink film of the image portion to the printing substrate by bringing the transfer plate and the printing substrate into contact, and
The process of moving the relief plate held at the initial position of the relief holding mechanism to the removal mechanism by the relief transfer mechanism, the step of removing the dry ink film adhering to the flat part of the relief plate from the relief plate by the removal mechanism, and the relief plate stock mechanism An initializing step for sequentially storing a step of storing the relief plate in the stock mechanism, a step of moving the relief plate of the stock mechanism by the relief plate transport mechanism, and a step of holding the relief plate at the initial position of the relief plate holding mechanism by the second optical camera and the plate position adjustment mechanism; ,
A method for producing a printed material comprising:
In the printing process, a relief printing plate that has undergone the initialization process is used.
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