(57)【要約】【課題】グラビアオフセット印刷、特に微細な配線パターンの安定的な印刷を可能とするグラビアオフセット印刷用凹版を供給する。【解決手段】配線パターンを形成するためのパターン部を有するグラビアオフセット印刷用凹版であって、グラビアオフセット印刷用凹版の凹部となる前記パターン部の底部がガラスからなり、前記パターン部の側壁部が金属を含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを形成するためのパターン部を有するグラビアオフセット印刷用凹版であって、
グラビアオフセット印刷用凹版の凹部となる前記パターン部の底部がガラスからなり、前記パターン部の側壁部が金属を含むことを特徴とする、グラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項２】
前記側壁部が含む金属は、クロム、ニッケル、銅、鉄、およびそれらの合金の少なくともいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項３】
前記底部を形成するガラス上に親水処理を施したことを特徴とする、請求項１に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項４】
前記底部を形成するガラス上に疎水処理を施したことを特徴とする、請求項１に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
【請求項５】
配線パターンを形成するためのパターン部を有するグラビアオフセット印刷用凹版を作成する方法であって、
ガラス上に導電層を形成する工程と、
前記導電層上にレジストによってパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成されていない前記導電層上に電解めっきによって金属層を形成する工程と、
前記パターンを形成したレジストを除去する工程と、
前記レジストを除去した箇所の前記ガラス上の前記導電層を除去する工程とを備えた、グラビアオフセット印刷用凹版の作成方法。
【請求項６】
前記金属層は、クロム、ニッケル、銅、鉄、およびそれらの合金の少なくともいずれかを含むことを特徴とする、請求項５に記載のグラビアオフセット印刷用凹版の作成方法。
【請求項７】
前記導電層を形成する工程の前に、前記ガラス上に親水処理を施す工程を備えることを特徴とする、請求項５に記載のグラビアオフセット印刷用凹版の作成方法。
【請求項８】
前記導電層を形成する工程の前に、前記ガラス上に疎水処理を施す工程を備えることを特徴とする、請求項５に記載のグラビアオフセット印刷用凹版の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビアオフセット印刷に用いられる凹版、およびこのグラビアオフセット印刷用凹版を作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建材分野、パッケージ分野、出版分野、エレクトロニクス分野など、生活系、電気系、情報系のさまざまな分野における工業製品の製造方法として、グラビアオフセット印刷を用いるケースが増加している。グラビアオフセット印刷とは、印刷対象物の表面に各種のインキ、樹脂、導電ペーストなどの粘度が高い塗布材料を用いて、広範囲に高解像力かつ高寸法精度のある優れた画像を安定的に印刷するための技術である。
【０００３】
グラビアオフセット印刷用凹版を用いた一般的なグラビアオフセット印刷の工程を図１に示す。
【０００４】
グラビアオフセット印刷は、ガラス、樹脂、金属などで作成されたグラビアオフセット印刷用凹版１１０のパターン部１０４内に、ドクター、スキージ、またはスクレーパー１０３によってインキ１０２を充填する工程（図１の工程１）と、そのパターン部１０４内にインキ１０２が充填されたグラビアオフセット印刷用凹版１１０上に、表面をシリコーンなどの樹脂で形成された転写層１１２を備える転写体１１１を接触させながら回転させ、転写層１１２上にインキ皮膜１１３を転移させる工程（図１の工程２）と、転写体１１１を被印刷体１２１に圧着し、転写層１１２上に残るインキ皮膜１１３の印刷パターン１２２を被印刷体１２１に転写する工程（図１の工程３）を具備する転写印刷法である。このグラビアオフセット印刷は、被印刷体の表面に各種のインキ、樹脂、導電ペーストなどの粘度が高い塗布材料を、高解像かつ高寸法精度で広範囲に印刷することが可能である。
【０００５】
グラビアオフセット印刷により、ＩＣカードアンテナ（コイル状のパターン）や太陽電池バックシートの導配線、電磁波シールド、タッチパネル用の信号取出し配線等を、導電性インキ、導電性ペースト等を用いて、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル、ガラス等からなる基材上に広範囲の面積に高精細に印刷する場合、下記のような機能が要求される。
［１］広範囲に均一かつ安定した高精細な細線の印刷を可能にすること
［２］被印刷体に印刷された細線が断線やショートをしないこと
［３］安定した膜厚の細線を印刷できること
【０００６】
上記機能を有するグラビアオフセット印刷を用いて細線パターンを量産するためには、グラビアオフセット印刷用凹版を適切に選択する必要がある。上記したとおり、グラビアオフセット印刷用凹版の材料は、ガラス、樹脂、金属が主であり、それぞれの材料の特性を考慮し、求められる特性に合致するグラビアオフセット印刷用凹版を使用する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２６６９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、例えば、上記特許文献１に記載の金属によるグラビアオフセット印刷用凹版では、金属のたわみによるパターン部内の高さばらつきが生じる問題や、パターン部の底が円状となることで印刷配線がかまぼこ状になりやすいという問題がある。一方、ガラスによるグラビアオフセット印刷用凹版では、混入した異物やインキバインダの凝集物による欠けが生じやすく、配線のショートが起きやすいという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、グラビアオフセット印刷、特に微細な配線パターンの安定的な印刷を可能とするグラビアオフセット印刷用凹版の供給を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の一態様は、配線パターンを形成するためのパターン部を有するグラビアオフセット印刷用凹版であって、グラビアオフセット印刷用凹版の凹部となるパターン部の底部がガラスからなり、パターン部の側壁部が金属を含むことを特徴とする。
【００１１】
この一態様において、側壁部が含む金属は、クロム、ニッケル、銅、鉄、およびそれらの合金の少なくともいずれかであることが好ましい。また、底部を形成するガラス上に親水処理や疎水処理を施してもよい。
【００１２】
また、上記グラビアオフセット印刷用凹版は、ガラス上に導電層を形成する工程と、導電層上にレジストによってパターンを形成する工程と、パターンが形成されていない導電層上に電解めっきによって金属層を形成する工程と、パターンを形成したレジストを除去する工程と、レジストを除去した箇所のガラス上の導電層を除去する工程とを行うことで、作成することができる。
【００１３】
この作成工程においては、金属層は、クロム、ニッケル、銅、鉄、およびそれらの合金の少なくともいずれかを含むことが好ましい。また、導電層を形成する工程の前にガラス上に親水処理や疎水処理を施す工程を加えてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のグラビアオフセット印刷用凹版は、金属凹版の特徴である欠けにくさを持ち、またガラス凹版の特徴である平坦性も有する。この凹版を用いることでグラビアオフセット印刷による配線パターン形成、特に微細な配線パターンの形成を安定して行うことが可能となる。また、凹部となるパターン部の底のみの特性を変化させることが可能であり、パターン部へのインキ充填性を変化させることができ、さまざまな印刷パターンや印刷インキに対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】グラビアオフセット印刷用凹版を用いた一般的なグラビアオフセット印刷の工程を説明する図
【図２】本発明の一実施形態に係るグラビアオフセット印刷用凹版の作成手順を説明する図
【図３】本発明のグラビアオフセット印刷用凹版の具体的な作成手順を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に記載する実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などを加えることも可能であり、そのような変更が加えられた実施形態も本発明の実施形態の範囲に含まれ得る。
【００１７】
１．グラビアオフセット印刷用凹版の作成方法
図２は、本発明の一実施形態に係るグラビアオフセット印刷用凹版２１０の作成手順を説明する図である。
【００１８】
まず、図２の（ａ）に示すように、凹版用ガラス２００の上に導電層２０２を形成する。導電層２０２の形成方法としては、導電性樹脂をコーティングする方法や、パラジウムを担持させて無電解銅めっきを行うなどの方法が考えられる。なお、後に除去する必要があるので、無電解銅めっきのように金属めっきを行う形成方法が望ましい。また、導電層２０２の形成前に、凹版用ガラス２００の上に親水処理や疎水処理を行うことで、最終的に完成するグラビアオフセット印刷用凹版２１０の底に親水性または疎水性の特性を付与することが可能となる。
【００１９】
次に、図２の（ｂ）に示すように、導電層２０２の上に、所望する配線パターンを反転させた反転パターン２０３をレジストによって形成する。反転パターン２０３の形成方法としては、フォトリソ法、スクリーン印刷、グラビアオフセット印刷などがあるが、微細なパターンを精度良く形成するためにフォトリソ法が望ましい。また、反転パターン２０３を形成するレジストの厚さは、その後に形成する金属層２０４の厚さよりも厚くなければならない。
【００２０】
次に、図２の（ｃ）に示すように、反転パターン２０３が積層されなかった導電層２０２の部分に、電解めっき処理にて金属層２０４を形成する。この際、金属層２０４の高さが反転パターン２０３の高さを超えると、めっきがレジストである反転パターン２０３上に回り込み反転パターン２０３を除去することが困難となる。よって、金属層２０４の高さは５μｍから２０μｍ程度が望ましい。形成される金属層２０４は、クロム、ニッケル、銅、鉄、およびそれらの合金であることが望ましく、また金属層２０４は、これらの金属または合金の単一層であってもよいし、これらの金属または合金を積層した複数層であってもよい。
【００２１】
次に、図２の（ｄ）に示すように、導電層２０２上に形成された反転パターン２０３を除去する。
【００２２】
その後、図２（ｅ）に示すように、反転パターン２０３を除去した箇所の導電層２０２をさらに除去することで、底部がガラスからなり、側壁部に金属を含むパターン部（凹部）２０６が形成されたグラビアオフセット印刷用凹版２１０が完成する。この導電層２０２を除去する方法には、化学研磨法、サンドブラスト法、リアクティブイオンエッチング法などが挙げられる。また、これらの方法は、金属層２０４の表面も削るため、設計の際には金属層２０４の削量を考慮する必要がある。
【００２３】
なお、電解めっきは、電流密度により進行具合が異なるため、微細パターンの箇所と微細パターンでない箇所とで、金属層２０４表面の形状や厚みが異なる可能性がある。従って、作成工程の最後に、金属層２０４の表面を研磨することが望ましい。租面研磨加工、鏡面研磨加工、超精密研磨加工（ラッピングやポリシング）によって、金属層２０４の表面を平滑にすることができる。
２．実施例
【００２４】
グラビアオフセット印刷用凹版の下地ガラスとして、０．７ｍｍ厚の青板ガラスを１００ｍｍ×１００ｍｍサイズに切り出した凹版用ガラス３００を用意した。この凹版用ガラス３００の片側の面３０１をリアクティブイオンエッチングにて微細に粗化し、親水性を付与した（図３の（ａ））。
【００２５】
次に、凹版用ガラス３００の面３０１にシランカップリング剤を塗布し、無電解銅めっきの前処理として、基板（シランカップリング剤を塗布した凹版用ガラス３００）を、まず濃度が２５０ｇ／Ｌのプリディップ液ＰＤ−３０１（日立化成工業株式会社製）で浸漬処理し、次にパラジウム触媒液であるＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業株式会社製）で浸漬処理し、パラジウム触媒層を形成した。次に密着促進剤ＡＤＰ−６０１（日立化成工業株式会社製）で浸漬処理した。そして、この各浸漬処理を実施した後の基板を、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製）で２０分の無電解銅めっきを行って、導電層となる０．８μｍ厚の導体配線シード層３０２を形成した（図３の（ｂ））。
【００２６】
次に、導体配線シード層（導電層）３０２上に、厚さ２０μｍの感光性ドライフィルムレジストＲＹ−３３２０（日立化成工業株式会社製）を貼り合わせ、所望する配線パターンの反転パターンをデザインしたフォトマスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ２露光し、３０℃の０．８％炭酸ナトリウム溶液で現像処理する。これによって、所望する配線パターンの反転パターンとなるめっきレジスト３０３を設けた（図３の（ｃ））。
【００２７】
次に、めっきレジスト３０３が形成されていない部分に、以下の条件にて電解銅めっきを施し、金属層となる厚さ１０μｍの電解銅めっき膜３０４を形成した（図３の（ｄ））。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸                                              １８０ｇ／Ｌ
硫酸銅                                              ８０ｇ／Ｌ
添加剤（カパラシドＧＬ、アトテックジャパン製）      １ｍＬ／Ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度              ２Ａ／ｄｍ２
時間                ２０分
温度                  室温
【００２８】
その後、電解銅めっき膜３０４の上に、以下の条件にて電解クロムめっきを施し、厚さ０．８μｍの電解クロムめっき膜３０５を形成した（図３の（ｄ））。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸                                              ２．５ｇ／Ｌ
クロム酸                                          ２５０ｇ／Ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度            ５５Ａ／ｄｍ２
時間                  １分
温度                ５５℃
【００２９】
次に、めっきレジスト３０３を、５０℃、５％ＮａＯＨ水溶液で基板から剥離除去した。そして、めっきレジスト３０３を剥離除去した箇所の導体配線シード層３０２をエッチングにて除去した。エッチングにはＭＧＣ製ＣＰＥ−８００を使用した。
【００３０】
その後、無電解めっきに用いたパラジウム触媒層を過マンガン酸カリウム溶液を用いて除去した。
【００３１】
最後に、凹版表面（電解銅めっき膜３０４の表面）を鏡面研磨加工し、グラビアオフセット印刷用凹版３１０を完成させた（図３の（ｅ））。これにより、底部がガラスからなりかつ側壁部に金属を含むパターン部（凹部）３０６が形成された、グラビアオフセット印刷用凹版３１０が作成できる。
【００３２】
これらの工程（図３の（ａ）〜（ｅ））にて作成したグラビアオフセット印刷用凹版３１０を用いることで、凹版パターンのカケ無く、また配線の断面形状も矩形となり、精度の高い安定した印刷を行うことができた。
【符号の説明】
【００３３】
１０２  インキ
１０３  ドクター、スキージ、またはスクレーパー
１０４、２０６、３０６  パターン部
１１０、２１０、３１０  グラビアオフセット印刷用凹版
１１１  転写体
１１２  転写層
１１３  インキ皮膜
１２１  被印刷体
１２２  印刷パターン
２００、３００  凹版用ガラス
２０２、３０２  導電層または導体配線シード層
２０３、３０３  反転パターンまたはめっきレジスト
２０４、３０４  金属層、電解銅めっき膜
３０１  凹版用ガラスのリアクティブイオンエッチング処理面
３０５  電解クロムめっき膜
【図１】
2014172313.tif 000003
【図２】
2014172313.tif 000004
【図３】
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