图案形成方法以及喷墨印刷装置与流程

本发明涉及图案形成方法。更详细而言，涉及进行高精细且没有条痕或斑驳不均的利用喷墨印刷方式的图案形成的方法。

背景技术：

1、近年来，通过使用了包含功能性材料的墨的喷墨印刷方式(以下还简称为“喷墨方式”)形成电子设备的图案的技术的研究开发得到发展。

2、在专利文献1中，公开了基于液滴吐出方式(喷墨方式)的具有层间绝缘膜的多层布线基板的制造方法，但根据基板和墨的组合，产生了发生凸起这样的问题，在跨越不同的基板形成图案的情况下，根据各基板对墨的湿润性的差异，产生了墨流到湿润性高的基板侧这样的问题。

3、因此，在专利文献2中，公开了根据基板上的基底的湿润特性而使距周缘部的距离不同地涂敷绝缘膜形成材料的液滴的方法。然而，在各基底的湿润特性大幅不同时，产生了墨流动这样的问题。另外，在跨越有凹凸的基板形成图案的情况下，也产生了墨流动这样的问题。

4、据此，在公开了本技术发明者的发明的专利文献3中，通过规定利用喷墨法的绝缘层的图案形成中的射出时以及着落后的墨的粘度来解决上述问题，但所使用的具有相变机制的绝缘层形成墨由于着落后的点(dot)固定性高，所以在扫描方向上发生条痕状的不均，认为还存在改善的余地。

5、另外，在专利文献4中，记载了在喷墨方式的一次通过(onepass)打印机中，通过将邻接的多个像素作为一组群组并调整在群组内的某一个像素中吐出的液滴量，能够减少一组群组内的吐出的像素数，抑制搬送方向的光泽条痕。然而，在我们的研究中可知，在多次通过(multipass)方式中应用该方法时，可以看到与搬送方向正交的方向的条痕。

6、在以高精细的图案印刷为目的设为高分辨率的情况下，主要使用多次通过方式，但在多次通过方式的印刷中，通过(pass)之间的时间长，易于引起条痕状的不均。

7、此外，条痕状的不均不仅是外观，而且在形成绝缘膜、导电膜时成为绝缘不均、导电不均，所以成为大的问题。

8、此外，在基板的凸部形成图案的情况下，在台阶的部分中图案的包覆不充分，还有发生绝缘、导电不良这样的问题。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本特开2003-309369号公报

12、专利文献2：日本特开2010-231287号公报

13、专利文献3：国际公开第2015/002316号

14、专利文献4：日本特开2012-162057号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、本发明是鉴于上述问题/状况而做出的，其解决课题在于，提供一种高精细且没有条痕或斑驳不均、在使用了包含绝缘体、导电体这样的功能性材料的墨的情况下绝缘特性、导电特性也均匀、并且涂膜的密接良好的、利用喷墨印刷方式的图案形成方法。

3、用于解决课题的手段

4、本发明者为了解决上述课题，在研究上述问题的原因等的过程中发现条痕、斑驳不均的原因与使墨液滴着落的位置的周期性或者随机性相关联并做出了本发明。

5、即，本发明所涉及的上述课题通过以下的手段得到解决。

6、1.一种基于图案的图像数据的利用喷墨印刷方式的图案形成方法，其特征在于，

7、在与多个喷嘴孔在一列方向上排列的墨吐出装置的喷嘴列方向垂直以及平行地移动多次而从喷嘴对作为印刷介质的基板吐出墨的液滴以形成图案的方式中，

8、作为所述墨，使用吐出时的温度下的粘度η1和着落时的温度下的粘度η2的比率η2/η1为100以上的墨，并且以如下方式进行控制：

9、与构成所述图案的所述图像数据的各像素的灰度或者浓度对应地，使在构成形成于所述基板上的图案的点的涂膜的形成中使用的所述墨的液量与邻接的点不具有恒定的周期性，作为图案的涂膜整体是不均匀的。

10、2.一种基于图案的图像数据的利用喷墨印刷方式的图案形成方法，其特征在于，

11、在与多个喷嘴孔在一列方向上排列的墨吐出装置的喷嘴列方向垂直以及平行地移动多次而从喷嘴对作为印刷介质的基板吐出墨的液滴以形成图案的方式中，

12、作为所述墨，使用吐出时的温度下的粘度η1和着落时的温度下的粘度η2的比率η2/η1为100以上的墨，并且以如下方式进行控制：

13、使在构成形成于所述基板上的所述图案的点的涂膜的形成中使用的所述墨的液滴的着落经过多次，并且

14、使所述液滴着落的所述点的位置不按照排列有构成所述图像数据的各像素的行以及列的顺序，并且不具有恒定的周期性。

15、3.一种基于图案的图像数据的利用喷墨印刷方式的图案形成方法，其特征在于，

16、在具有多个喷嘴孔的墨吐出装置或者作为印刷介质的基板移动多次而从所述墨吐出装置的喷嘴对作为所述印刷介质的基板吐出墨的液滴以形成图案的方式中，

17、作为所述墨，使用吐出时的温度下的粘度η1和着落时的温度下的粘度η2的比率η2/η1为100以上的墨，并且以如下方式进行控制：

18、使在构成形成于所述基板上的所述图案的点的涂膜的形成中使用的所述墨的液滴的着落经过多次，并且

19、使所述液滴着落的所述点的位置在所述墨吐出装置的主扫描方向以及副扫描方向上不具有恒定的周期性、在主扫描方向上不连续。

20、4.根据第3项所述的图案形成方法，其特征在于，

21、以在重叠印刷的情况下使各像素不重叠的方式、并且以使所述液滴着落的所述点的位置在所述墨吐出装置的主扫描方向以及副扫描方向上不具有恒定的周期性、在主扫描方向上不连续的方式，将所述图案的所述图像数据分割为多个，

22、依次重叠印刷所述分割后的所述图像数据。

23、5.根据第3项或者第4项所述的图案形成方法，其特征在于，

24、所述墨吐出装置在主扫描方向上相对地往返移动，

25、在去路以及归路中都吐出墨的液滴。

26、6.根据第3项至第5项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，

27、所述墨吐出装置相对于副扫描方向以正方向以及逆方向的组合相对地移动。

28、7.根据第3项至第6项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，以如下方式进行控制：

29、使在构成形成于所述基板上的图案的点的涂膜的形成中使用的所述墨的液量与构成所述图案的所述图像数据的各像素的灰度或者浓度对应，与邻接的点不具有恒定的周期性，作为图案的涂膜整体是不均匀的。

30、8.根据第1项至第7项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，以如下方式进行控制：

31、使形成在所述基板上形成的图案部和非图案部的边界的图案部内侧的边缘的点的每1点的墨的液量大致相同。

32、9.根据第1项至第8项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，以如下方式进行控制：

33、对于有凸形状部分的基板，使形成凸形状部分的边缘的点的每1点的墨的液量大致相同。

34、10.根据第1项至第9项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，以如下方式进行控制：

35、对于有凸形状部分的基板，使形成凸形状部的底面的内侧和外侧的边界的外侧的边缘的点与形成凸形状部的边缘的点相比每1点的墨液量变多。

36、11.根据第1项至第10项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，以如下方式进行控制：

37、对于有凸形状部分的基板，使形成凸形状部的底面的内侧和外侧的边界的外侧的边缘的面的点的液量从与凸形状部相接的面到外侧方向的面连续地变化。

38、12.根据第1项至第11项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，以如下方式进行控制：

39、使构成所述图案的点的涂膜的平均厚度是15μm以上。

40、13.根据第1项至第12项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，

41、将为了形成构成所述图案的各点的涂膜而着落的所述墨的液量改变多个。

42、14.根据第1项至第13项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，

43、作为所述墨，使用热熔类型、凝胶化类型或者触变性类型中的任意类型的墨。

44、15.根据第1项至第14项中的任意一项所述的图案形成方法，其特征在于，

45、作为所述墨，使用阻焊墨。

46、16.一种喷墨印刷装置，根据图案的图像数据形成图案，其特征在于，

47、通过第1项至第15项中的任意一项所述的图案形成方法形成图案。

48、发明的效果

49、通过本发明的上述手段，能够提供高精细且没有条痕或斑驳不均、在使用了包含绝缘体、导电体这样的功能性材料的墨的情况下绝缘特性、导电特性也均匀、并且涂膜的密接良好的、利用喷墨方式的图案形成方法。

50、本发明的效果的表现机制或者作用机制虽不明确，但如以下所述推测。

51、通过使用吐出时的温度下的粘度η1和着落时的温度下的粘度η2的比率η2/η1为100以上的墨，例如易于得到墨的吐出的稳定性，所以能够高精度地对基板提供墨。另外，推测对基板提供的墨易于迅速地进行针对基板的接触线的固定(钉扎(pinning))，能够防止墨的流动等，认为能够抑制凸起的发生而形成宽度均匀的线、或者跨越不同的部件形成高精细图案。

52、另外，通过以使在构成形成于基板上的图案的点的涂膜的形成中使用的所述墨的液量与邻接的点不具有恒定的周期性并且作为图案的涂膜整体不均匀的方式进行控制，能够抑制扫描方向的条痕、斑驳不均的发生，能够消除起因于条痕、斑驳不均的绝缘特性、导电特性的不均匀。

53、此外，通过设为与多个喷嘴孔在一列方向上排列的墨吐出装置的喷嘴列方向垂直以及平行地移动多次而从喷嘴对作为印刷介质的基板吐出墨的液滴以形成图案的多次通过方式，易于印刷高分辨率且高精细的图案。

54、本发明所涉及的利用喷墨印刷方式的图案形成方法与以往的图案形成方法对比地进行说明。

55、例如，说明使用分辨率600dpi的喷墨头以使输出分辨率成为1200dpi的方式使喷墨头在喷嘴列方向上移动而通过多次的移动(通过)印刷图像数据的方法。

56、图1所示的喷墨印刷方式被称为区块(block)方式，在第1次的搬送方向的扫描中利用同一喷嘴进行印刷，使头在喷嘴列方向上移动1200dpi的输出分辨率的距离(21.2μm)，在第2次的扫描中1200dpi的印刷完成。

57、在该情况下，如图1所示，液滴的着落如图所示如“1扫描”以及“2扫描”连续地进行，在搬送方向上易于发生条痕。

58、图2所示的喷墨印刷方式被称为交错(interleave)方式，在第1次的搬送方向的扫描中利用同一喷嘴跳过1个像素地进行印刷，在第2次的搬送方向的扫描中印刷在第1次的扫描中印刷的部分之间的像素，之后使头在喷嘴列方向上移动1200dpi的分辨率的距离(21.2μm)，同样地印刷第3次、第4次，输出分辨率1200dpi的印刷完成。

59、在该情况下，如图所示，着落顺序也如“1扫描”～“4扫描”那样成为周期性，易于发生条痕。

60、图3所示的喷墨印刷方式是作为本发明所涉及的所谓的“随机”的着落的随机多次通过方式。以使着落顺序变得随机的方式在合计8次的通过中完成1200dpi的印刷。此外，通过次数也可以更多。另外，也可以在搬送方向上进一步间除而增加通过次数。

61、根据该随机多次通过方式，液滴的着落随机地进行，所以条痕不会变得显著。

62、此外，在本发明中所称的“随机”是指在以在后述条件范围内进行控制为前提的条件下的图案的形成方法中关于点的液量或者点的相互的位置关系等认识到没有整体上的同一性或者周期性等规则性的非人为性或者不可预测性的状态。具体而言，是指例如图3所示的状态。

63、如从以上的对比例推测的那样，作为本发明的效果的表现理由，在本发明的图案形成方法中，由于墨液滴的着落部位以及顺序的随机性，认为在印刷的图像中的邻接的各像素或者点之间没有周期性，并且整体上难以发生条痕、不均。