印刷装置及印刷方法_3

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对移动,着落于凹部12A的内部的液体 31B与邻接的液体31B彼此合一,从而在凹部12A的内部形成液体31B的合一体(参照图 5C)。凹部12A的内部具有疏液性(详细后述),因此液体(液体的合一体)3IB不会润展整 个凹部12A,因此在液体31B与凹部12A的内壁之间存在间隙。
[0116] 再者,通过喷墨头30与印刷版12的多次相对移动来使液体31B配置于所有液体 配置位置的装置结构的详细将于后叙述。
[0117] 作为上墨处理步骤中的液体的滴注方法,也可适用如下方式,S卩,使喷墨头30与 印刷版12仅相对移动一次,而使液体31B配置于所有液体的配置位置处。
[0118] 图5A、图5B所图示的示例中,使凹部12A内的液体31B离散(孤立)地配置。液 体31B的"离散(孤立)的配置"是指当某液体着落时,不会接触邻接的液体的液体配置, 在图5A、图5B中图示的示例中,液体31B着落时的直径小于液体31B的配置间距(pitch)。
[0119] 刚刚着落之后的液体31B虽不会与邻接的配置位置的液体31B接触,但在自刚刚 着落之后开始的一定期间内,液体31B会延展开,其结果,邻接的配置位置的液体彼此接触 而合一。
[0120] 而且,液体3IB(31A)的总体积(喷出至凹部12A内的液体的总体积)超过凹部 12A的总体积。即,体积超过凹部12A的总体积(总容积)的液体31B以不会自凹部12A溢 出的程度而配置在凹部12A的内部(参照图5C)。
[0121] 液体31B(31A)的总喷出体积可根据液体的物性(粘度等)来适当决定。并且,一 次喷出中的喷出量是将总喷出体积除以着落位置的数量来求出。
[0122] 〈前干燥处理步骤〉
[0123] 上墨处理步骤后,接下来是执行前干燥处理部22的前干燥处理步骤。图5C是示 意性地图示前干燥步骤的说明图。
[0124] 在前干燥处理步骤中,对于配置在印刷版12的凹部12A内部的液体31B,实施去除 一部分溶剂成分的干燥处理(前干燥处理)。图5C中图示的自前干燥处理部22朝向液体 31B(印刷版12)的箭头线表示对液体31B赋予的送风、热。
[0125] 前干燥处理前的凹部12A内的液体31B为可自喷墨头喷出的程度的粘度,从而在 凹部12A的内部流动。
[0126] 因此,在前干燥处理中,去除凹部12A内的液体31B的一部分溶剂,以使液体31B 的粘度成为比着落时(喷出时)高粘度化,且具有不会阻碍液体31B的平坦化的程度的流 动性的状态。
[0127] 而且,凹部12A内的液体31B的体积被调整为适合于后述的贴合处理步骤中的水 平化(leveling)的体积。
[0128] 前干燥处理的处理条件(送风的风量、风压、加热温度、处理时间等)是根据所使 用的液体的物性来适当决定。例如,当使用着落时的粘度相对较高的液体时,使处理时间相 对缩短,使送风的风量、风压相对减小。而且,使加热温度相对较低。
[0129] 另一方面,当使用着落时的粘度相对较低的液体时,使处理时间相对较长,使送风 的风量、风压相对较大。而且,使加热温度相对较高。
[0130] 〈贴合处理步骤〉
[0131] 前干燥步骤后,接下来是在贴合处理部24(参照图1)中执行贴合处理步骤。图 是示意性地图示贴合处理步骤的说明图。
[0132] 如该图所示,进行印刷版12与基板14的对位,使印刷版12与基板14贴合。在 贴合印刷版12与基板14时,将基板14按压至印刷版12,从而使印刷版12的凹部12A内的 液体3IB平坦化(水平化)。
[0133] 图中图示的箭头线表示自基板14朝向印刷版12的方向的按压力。通过将印 刷版12与基板14予以贴合,从而印刷版12的凹部12A内的液体31B流动,液体31B遍布 凹部12A内。
[0134] 当如图1中图示那样,适用薄膜(film)基板(具有可弯曲的柔软性的基板)时, 通过将基板14卷绕至在外周面卷绕有印刷版12的印版滚筒16,可将印刷版12与基板14 予以粘贴。
[0135] 此时,通过一边朝与印版滚筒16相反的方向拉伸基板14, 一边将基板14卷绕至印 版滚筒16,从而可按压印刷版12与印版滚筒16。
[0136] 另一方面,当适用玻璃基板、环氧玻璃基板等刚性(rigid)基板(使用硬质材料的 基板)时,将基板14重叠至被支持于平面上的印刷版12,从而使印刷版12与基板14平面 接触。
[0137]〈后干燥处理步骤〉
[0138] 贴合处理步骤后,接下来是执行后干燥处理部26中的后干燥处理步骤。图6A是 示意性地图示后干燥步骤的说明图。
[0139] 以前说明的贴合处理步骤中的(前干燥处理后的)凹部12A内的液体31B具有可 在凹部12A内移动的程度的流动性,因此若直接使印刷版12与基板14剥离,则液体31A会 流动,从而无法维持印刷版12的凹部12A的形状。
[0140] 因此,在该图6A所示的后干燥处理中,对配置在印刷版12的凹部12A内的液体 31B实施干燥处理,使液体31B的流动性进一步降低。
[0141] 但是,在后干燥处理中,并非使凹部12A内的液体31B完全干燥,而是使该液体31B 成为具有如下所述的程度的流动性的状态,即,当在剥离处理步骤(参照图6B)中使印刷版 12与基板14剥离时,图案31C(后干燥处理后的液体31B,参照图6B)不会分离。
[0142] 后干燥处理后的液体31B使流动性较使印刷版12与基板14贴合时降低至不会在 凹部12A中流动的程度,从而使该液体31B硬化至不会残留在凹部12A内的程度。
[0143] 通过如此那样对凹部12A内的液体31B实施干燥处理,从而在基板14上形成直接 保留凹部12A的形状的形态的液体31B,进而,液体31B(图案31C)不会残留在凹部12A内。
[0144] 在使后干燥处理步骤中的印刷版12与基板14密接的状态下,液体31B的溶剂成 分通过印刷版12与基板14的界面,且液体31B的溶剂成分透过基板14,由此,液体31B的 溶剂成分自凹部12A的内部逸至外部。
[0145]〈剥离步骤〉
[0146] 图6B是示意性地图示剥离处理部28中的剥离步骤的说明图。如该图6B所示,在 后干燥处理步骤之后,通过使印刷版12与基板14剥离,从而将配置于印刷版12的凹部12A 内且实施了前干燥处理、水平化、后干燥处理而硬化的液体(图案)31C转印至基板14。
[0147] 图6B中图示的箭头线表示在剥离步骤中对基板14赋予的压力。
[0148] 被转印至基板14的图案31C具有忠实地再现印刷版12的凹部12A的形状的形状。 而且,液体31B(参照图6A)不会残留在印刷版12的凹部12A内。
[0149][印刷版的详细说明]
[0150] 接下来,详细说明印刷版12。对于印刷版12而言,就确保液体31B的离形性的观 点考虑,凹部12A相对于所使用的液体具有疏液性。图7的(a)部分是表示印刷版12的凹 部12A的液体31B的膜厚(微米)、与印刷版12的凹部12A内部相对于所使用的液体31B 的接触角(度)的关系的说明图,图7的(b)部分是将(a)部分放大并将横序列设为实数 显示的。
[0151] 此处,液体31B的膜厚是使用共焦显微镜P0TELICS(注册商标)系列H1200(商品 名,雷泰(Lasertec)(股)公司制)测定的后干燥处理后的测定值。
[0152] 该图中的序列1 (符号(symbolmark)为空心圆)表示凹部12A内的液体3IB未 分离而形成有良好的图案31C(参照图6B)的情况。即,当液体31B的膜厚相对较薄且接触 角相对较高时,可实现再现凹部12A的形状的良好的图案形成(转印)。
[0153] 在形成有良好的图案时,当液体31B的膜厚为0.1微米、0.26微米时,凹部的接触 角为70° (度),当液体31B的膜厚为0. 29微米、0. 41微米时,凹部12A的接触角为75°, 当液体31B的膜厚为0. 5微米、0. 64微米、0. 78微米、1. 9微米、2. 2微米时,凹部12A的接 触角为102°。
[0154]S卩,当配置在印刷版12的凹部12A内的液体31B在后干燥步骤后的膜厚为0.5微 米以上且3. 0微米以下时,通过将印刷版12的凹部12A内的接触角设为100°以上,从而凹 部12A内液体31B不会分离(液体31B不会残留在印刷版12的凹部12A内),而可在基板 14上形成良好的图案31C。
[0155] 再者,关于更优选的膜厚上限值,在通过实验获得的测定数据中为2. 2微米,但若 考虑到在膜厚为〇. 5微米至2. 2微米的范围内接触角为固定(102° )的情况,则可预想在 膜厚为2.2微米+数微米的范围内,接触角的值为固定值。因此,优选的膜厚上限值设为 3.0微米。
[0156] 同样,对于更优选的膜厚下限值,在通过实验获得的测定数据中为0. 5微米。考虑 到数据朝向〇. 5微米至0. 41微米的倾向,且考虑到难以将膜厚准确调整至小数点以后第2 位,更优选的膜厚下限值设为〇. 5微米。
[0157]而且,更优选的接触角的最小值在实验数据中为102°,但考虑到接触角的调整难 以准确进行至小数点第2位及测定误差等,将更优选的接触角的最小值设为100°。
[0158] 而且,当液体31B的膜厚小于0. 5微米时,通过将凹部12A的接触角设为70°以 上,从而凹部12A内的液体31B不会分离而可在基板14 (参照图6B)上形成良好的图案31C。
[0159] 再者,关于优选的膜厚下限值,在实验数据中为0. 1微米,但与膜厚为0. 26微米的 数据无差异,若考虑到该倾向,则可认为〇. 1微米以下将获得相同的数据。
[0160] 而且,考虑到0. 5微米至0. 41微米的资料倾向,且考虑到难以将膜厚准确调整至 小数点以后第2位,将小于0. 5微米设为优选的膜厚范围。
[0161] 另一方面,序列2(符号为空心三角形)是发生了分离的情况,且为如下情况:在图 案31C中,凹部12A的宽度虽得以维持,但未能维持凹部12A的深度(厚度不足)。
[0162] 序列3(符号为实心三角形)是发生了分离的情况,且为如下情况:在图案31C中, 未能维持凹部12A的宽度(宽度不足),且未能维持凹部12A的深度(厚度不足)。
[0163] 序列4(符号为X)是未能在基板14上形成图案31C(尽管凹部12A内的一部分液 体31B移动至基板14,但未成为图案31C)的情况。
[0164] 当导出图7中图示的印刷版12的凹部12A的液体31B的膜厚(微米)与印刷版 12的凹部12A内部的接触角(度)的关系时,使用以下的液体(纳米银油墨)。
[0165] 液体1 :溶剂系银纳米油墨L_AglTeH(型号名)(爱发科(Ulvac)(股)公司制)
[0166] 液体IA:溶剂系银纳米油墨(为了调整膜厚而对L-AglTeH(型号名)的银浓度进 行了调整的油墨)
[0167] 液体2:溶剂系银纳米油墨TR65880 (型号名)(太阳油墨制造(股)公司制)
[0168] 液体3:水系银纳米油墨SW1020 (型号名)(阪东(Bando)化学(股)公司制)
[0169] 而且,使用以下材料作为印刷版。
[0170] 印刷版1:聚二甲基硅氧烷(PDMS)X-32-3279-A、X-32-3279-B的双液型(型号名) (信越化学工业(股)公司制)
[0171] 印刷版2:对印刷版1照射真空紫外光(波长172纳米)而进行了表面改性的<
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