JP2014516372A - 印刷組成物及びこれを利用した印刷方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
1)バインダー樹脂、
2)沸点が100℃以下の低沸点溶媒、及び
3)沸点が180℃以上の高沸点溶媒
を含み、前記高沸点溶媒が、前記バインダー樹脂との溶解度パラメータ差が3(cal.cm)1/2以下であり、前記シリコン系ブランケットとの溶解度パラメータ差が4(cal.cm)1/2以上であり、前記シリコン系ブランケットに対するスウェリングパラメータが2以下である、シリコン系ブランケットを用いるリバースオフセット印刷組成物を提供する。
スウェリングパラメータ={(担持後の線間距離−担持前の線間距離)/(担持前の線間距離)}×100
高沸点溶媒のシリコン系ブランケットに対するスウェリングパラメータが前記数値範囲内である場合、前記高沸点溶媒によってシリコン系ブランケットがスウェリングされる程度が低いため、印刷回数が繰り返されてもブランケットの膨潤現象を最小化することができ、ブランケットの形態は、変形(deformation)が最小化されるように制御することができる。これにより、印刷工程時間を一定に維持することができ、印刷回数が繰り返されても形成されるパターン精度が高く維持され得る。このような理由で、前記高沸点溶媒の前記シリコン系ブランケットに対するスウェリングパラメータは小さいほど良い。
線幅変化率(%)={(印刷パターンのサイズ−クリシェパターンのサイズ)/(クリシェパターンのサイズ)}×100
本発明の一実施態様による印刷組成物を使用する場合、30μm以下、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下の線幅または線間隔を有する微細パターンを形成することができ、7μm以下、より好ましくは5μm以下の線幅を有する微細パターンまでも形成することができる。前記パターンは、乾燥された状態を基準として線高が500nm以下、より好ましくは300nm以下であることが良い。
全面転写率(%)={(被印刷体に転写された印刷組成物の面積mm2)/(100mm×100mm)}×100
本発明の一実施態様による印刷組成物を乾燥または硬化する場合、工程温度は、常温〜350℃で選択されることができ、バインダー樹脂によって乾燥または硬化温度は常温〜350℃、好ましくは50℃〜300℃内で選択されることが好ましい。乾燥または硬化時間は、組成物の成分及び組成、加工温度によって選択されることができる。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒であるベンジルアルコール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるジメチルカーボネート80g、高沸点溶媒であるベンジルアルコール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒である1−プロパノール80g、高沸点溶媒であるベンジルアルコール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエチルエーテル80g、高沸点溶媒であるベンジルアルコール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒である1−ブタノール80g、高沸点溶媒であるベンジルアルコール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒である4−メトキシベンジルアルコール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒であるN,N−ジメチルホルムアミド9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒であるジメチルスルホキシド9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒であるグリセロール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒であるプロピレングリコールフェニルエステル9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
m−クレゾールとp−クレゾールの重量比5:5を混合して製造したポリスチレン換算重量平均分子量4,500のノボラック樹脂10g、メラミン系粘着付与剤0.5g、界面活性剤0.5gを低沸点溶媒であるエタノール80g、高沸点溶媒であるオクタノール9gに溶解後、1μmサイズのフィルタでろ過して印刷組成物を製造した。前記製造した印刷組成物を、下記の実験例1〜4の方法で全面転写率、初期印刷待ち時間、連続印刷枚数、及びパターン精度を測定した。
前記実施例1〜7と比較例1〜4を硬度47であるシリコンブランケット上に50mm/s速度で塗布して、乾燥前の厚さが3μmの塗膜を形成する。塗布後、30秒待ってから、100mm×100mmサイズのガラス基材に転写速度50mm/s、印圧(contact pressure:印刷圧力を加えたとき、1つの地点で変形された長さ)20μm条件で全面転写して、被印刷体であるガラス基材に転写された印刷組成物の面積を測定した。
全面転写率(%)={(被印刷体に転写された印刷組成物の面積mm2)/(100mm×100mm)}×100
A:100%転写される
B:80%転写される
C:50%転写される
D:30%転写される
E:10%転写される
F:転写されない
前記実施例1〜7と比較例1〜4を硬度47であるシリコンブランケット上に50mm/s速度で塗布して乾燥前の厚さが3μmの塗膜を形成する。塗布後、30秒またはそれ以上待ってから、線幅7μm、線間距離300μmの陰刻メッシュパターンを有する100mm×100mmサイズのクリシェに転写速度50mm/s、印圧20μm条件で転写してクリシェに対応するパターンをブランケット上に形成する。ブランケット上に形成された印刷組成物パターンを100mm×100mmサイズのガラス基板に転写速度50mm/s、印圧(contact pressure:印刷圧力を加えたとき、1つの地点で変形された長さ)20μm条件で転写して最終パターンを形成する。工程待ち時間を異にして正常パターンが実現される時間を確認した。初期印刷待ち時間は、下記の数式4で表すことができる。最小の初期印刷待ち時間は30秒である。
初期印刷待ち時間=オフ開始時点−コーティング完了時点
正常パターンの基準は、クリシェに対比してガラス基材に形成されたパターンの線幅変化率が20%以内のものとした。
前記実施例1〜7と比較例1〜4を硬度47であるシリコンブランケット上に50mm/s速度で塗布して乾燥前の厚さが3μmの塗膜を形成する。塗布後、正常パターンが形成される初期印刷待ち時間を適用してから、線幅7μm、線間距離300μmの陰刻メッシュパターンを有する印刷を連続的に進行し、パターン線幅変化を測定して初期印刷パターンに対比して線幅変化率が10%以内を維持する印刷枚数を測定した。
前記実施例1〜7と比較例1〜4を硬度47であるシリコンブランケット上に50mm/s速度で塗布して乾燥前の厚さが3μmの塗膜を形成する。塗布後、正常パターンが形成される印刷待ち時間を適用してから、線幅7μm、線間距離300μmの陰刻メッシュパターンを有する100mm×100mmサイズのクリシェに転写速度50mm/s、印圧20μm条件で転写してクリシェに対応するパターンをブランケット上に形成する。ブランケット上に形成された印刷組成物パターンを100mm×100mmサイズのガラス基板に転写速度50mm/s、印圧20μm条件で転写して最終パターンを形成する。確保されたパターンを顕微鏡で観察し、下記のような基準で評価した。
線幅変化率(%)={(印刷パターンのサイズ−クリシェパターンのサイズ)/(クリシェパターンのサイズ)}×100
ヘアリング:オフ工程の際、パターンが伸びる現象
A:線幅変化率5%以内、パターン交差部正常実現
B:線幅変化率10%以内、パターン交差部断線発生
C:線幅変化率20%以内、パターン交差部正常実現
D:線幅変化率20%以内、パターン交差部断線発生
E:線幅変化率20%以上、パターン交差部断線発生
F:線幅変化率20%以上、パターン交差部断線発生、ヘアリング発生
前記実施例1〜7と比較例1〜4に対する実験例1〜4のデータを下記の表1に表した。
II:高沸点溶媒の沸点(℃)
III:高沸点溶媒とバインダー樹脂との溶解度パラメータ差
IV:高沸点溶媒とシリコン系ブランケットとの溶解度パラメータ差
V:高沸点溶媒のシリコン系ブランケットに対するスウェリングパラメータ
VI:シリコン系ブランケットの硬度
Claims (17)
- シリコン系ブランケットを用いるリバースオフセット印刷組成物であって、
1)バインダー樹脂、
2)沸点が100℃以下の低沸点溶媒、及び
3)沸点が180℃以上の高沸点溶媒
を含み、前記高沸点溶媒が、前記バインダー樹脂との溶解度パラメータ差が3(cal.cm)1/2以下であり、前記シリコン系ブランケットとの溶解度パラメータ差が4(cal.cm)1/2以上であり、前記シリコン系ブランケットに対するスウェリングパラメータが2以下であることを特徴とする前記シリコン系ブランケットを用いるリバースオフセット印刷組成物。 - 前記バインダー樹脂は、ノボラック樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記ノボラック樹脂は、重量平均分子量が2,000〜8,000であることを特徴とする請求項2に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記高沸点溶媒は、芳香族アルコール系溶媒であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記高沸点溶媒は、レゾルシノール、m−クレゾール、o−クレゾール、p−クレゾール、ベンジルアルコール、及びフェノールのうち、1種以上を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記低沸点溶媒は、ジメチルカーボネート、メタノール、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、エチルアセテート、エタノール、及びプロパノールのうち、1種以上を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記リバースオフセット印刷組成物は、バインダー樹脂5〜30重量%、低沸点溶媒50〜90重量%、及び高沸点溶媒1〜25重量%を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記リバースオフセット印刷組成物は、界面活性剤及び粘着付与剤のうち、1つ以上をさらに含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記シリコン系ブランケットの硬度は、ショアA硬度(Shore A hardness)20〜70であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 前記リバースオフセット印刷組成物は、レジストパターンまたは絶縁パターン形成用であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のリバースオフセット印刷組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のリバースオフセット印刷組成物を利用したことを特徴とする印刷方法。
- 前記印刷方法は、前記リバースオフセット印刷組成物をシリコン系ブランケット上にコーティングするステップと、前記シリコン系ブランケット上に塗布された前記リバースオフセット印刷組成物の塗膜にクリシェを接触させて一部塗膜を除去するステップと、前記シリコン系ブランケット上に残っている前記リバースオフセット印刷組成物の塗膜を被印刷体に転写するステップとを含むことを特徴とする請求項11に記載の印刷方法。
- 被印刷体に転写された前記リバースオフセット印刷組成物を乾燥または硬化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の印刷方法。
- 前記被印刷体に転写された前記リバースオフセット印刷組成物のパターンは、100μm以下の線幅を有するパターンを含むことを特徴とする請求項12又は13に記載の印刷方法。
- 前記被印刷体に転写された前記リバースオフセット印刷組成物のパターンは、7μm以下の線幅を有するパターンを含むことを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の印刷方法。
- 前記被印刷体に転写された前記リバースオフセット印刷組成物のパターンは、下記の数式2で表す線幅変化率が20(%)以下であることを特徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載の印刷方法。
[数2]
線幅変化率(%)={(印刷パターンのサイズ−クリシェパターンのサイズ)/(クリシェパターンのサイズ)}×100 - 前記被印刷体に転写された前記リバースオフセット印刷組成物のパターンは、下記の数式3で表す全面転写率が80〜100(%)であることを特徴とする請求項12〜16のいずれか1項に記載の印刷方法。
[数3]
全面転写率(%)={(被印刷体に転写された前記リバースオフセット印刷組成物の面積mm2)/(100mm×100mm)}×100
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