(57)【要約】【課題】電極パターン形成方法であって、１層目インク１を形成する反転オフセット印刷法における、底当りパターン抜け９起因の電極パターンの乱れを生じず、２層目インク３と十分な接触面積を有し、１層目と安定して導通をとることが可能な、機械的強度の高い電極パターン形成方法を提供する。【解決手段】反転オフセット印刷を用いた電極パターン形成方法であって、反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分内に、複数の凸部６を点在させ、且つ、転写された凹部部分の１層目インク１膜上に、パターン状に２層目インク３を積層する工程とを含んだ。【選択図】図１
2015204191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク膜形成基材上にインクを塗布して、１層目のインク膜を形成する工程と、
前記１層目のインク膜を反転オフセット印刷用除去版に接触させて、前記反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分を残し、前記凹部の反転パターン状に形成された凸部に対応する前記１層目のインク膜を、前記インク膜形成基材から除去して、前記１層目のインク膜を凹部部分のパターン状に形成する工程と、
前記インク膜形成基材上に残った凹部部分の１層目のインク膜を被印刷基板に転写する転写工程と、を含む反転オフセット印刷を用いた電極パターン形成方法であって、
前記反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分内に複数の凸部を点在させ、且つ、前記転写された前記凹部部分の１層目のインク膜上に、パターン状に２層目のインク膜を積層する工程とを含んだことを特徴とする電極パターン形成方法。
【請求項２】
前記１層目のインク膜のパターン外周面積と、積層される２層目のインク膜のパターン外周面積との重なりが、前記２層目のインク膜のパターン外周面積の５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の電極パターン形成方法。
【請求項３】
前記２層目のインク膜を積層する形成方法がスクリーン印刷であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反転オフセット印刷を用いた電極パターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術の目覚しい発展により、現在ではノート型パソコンや携帯情報端末などでの情報の送受信が頻繁に行われている。近い将来、場所を選ばずに情報をやり取りできるユビキタス社会が来るであろうことは周知の事実である。そのような社会においては、より軽量、薄型の情報端末が望まれる。
【０００３】
現在半導体材料の主流はシリコン系（Ｓｉ系）であるが、製造方法としては、シリコンをスパッタやＣＶＤ等のドライ法で成膜した後、フォトリソグラフィーを用いてパターニングする方法が一般的である。
【０００４】
近年では、低コスト化などの観点から印刷技術が注目されている。印刷技術を用いることで、フォトリソグラフィーよりも装置や製造上のコストが下がり、また、真空や高温を必要としないことから、プラスチック基材が利用できるなどのメリットが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、印刷法はフォトリソグラフィーと比較すると、概して解像性が悪く微細なパターニングが課題である。
【０００６】
これに対し、微細パターンに対応する印刷方法として反転オフセット印刷法が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
反転オフセット印刷法は、作製したいパターンの凹部を持つ、反転オフセット印刷用除去版を用いる印刷法であり、図４に示す様に、インク膜形成基材１１上にインクを塗布して、１層目のインク膜２２を形成する工程（図４（ａ）〜（ｅ））と、１層目のインク膜を、反転オフセット印刷用除去版３１に接触させて、反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分２３を残し、前記凹部の反転パターン状に形成された凸部に対応する前記１層目のインク膜を、インク膜形成基材から除去して、１層目のインク膜２４を凹部部分のパターン状に形成する工程（図４（ａ）〜（ｅ））と、前記インク膜形成基材上に残った凹部部分の１層目のインク膜２３を被印刷基板４に転写する転写工程（図４（ｆ））とからなっている。
【０００８】
反転オフセット印刷にて取り扱われる印刷インク皮膜は薄膜であり、その印刷物の機械強度は非常に弱いものとなっている。よって、反転オフセット印刷方法にて形成したパターンでは、検査におけるプロービングの際に電極パッド部分の電極が削れてしまうことがある。
【０００９】
その場合、電極パッド部の上層に２層目インクを形成することが可能である。例えば、厚膜印刷可能なスクリーン印刷を用いるが、一般にスクリーン印刷は反転オフセット印刷に比べ、低解像であるため、その電極パッド部分は低解像とする必要がある。
【００１０】
＜底当りパターン抜け＞
反転オフセット印刷法では、底当りパターン抜け９という問題が発生する。底当りパターン抜け９とは、低解像度部と高解像度部が混在した画像パターンを形成する場合に、図５に示す様に、ブランケット１１ｂは除去版３１との接触時の圧力により変形するので、低解像度部３２の凹部の開口巾に対して、凹部の版深が小さいので、低解像度部３２では、
その凹版領域の大部分にブランケット１１ｂが接触するブランケット底当り１０が起きてしまい、ブランケット１１ｂの除去版３１の凹部に接触した部分の転写物がブランケット１１ｂから除去されてしまい、パターン内部の大部分が抜けてしまうという現象である。
【００１１】
低解像度部と高解像度部が混在した画像パターンを形成することは困難で、たとえ、上層部に２層目インクを形成しても、接触面積が小さく、導通をとることができず、電極パターンの検査を実施できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２８９３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電極パターン形成方法にあって、１層目を形成する反転オフセット印刷法で、底当りパターン抜け起因の電極パターンの乱れを生じず、２層目インクと十分な接触面積を有し、１層目と安定して導通をとることが可能な、機械的強度の高い電極パターン形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、インク膜形成基材上にインクを塗布して、１層目のインク膜を形成する工程と、
前記１層目のインク膜を、反転オフセット印刷用除去版に接触させて、前記反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分を残し、前記凹部の反転パターン状に形成された凸部に対応する前記１層目のインク膜を、前記インク膜形成基材から除去して、前記１層目のインク膜を凹部部分のパターン状に形成する工程と、
前記インク膜形成基材上に残った凹部部分の１層目のインク膜を被印刷基板に転写する転写工程とを含む反転オフセット印刷を用いた電極パターン形成方法であって、
前記反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分内に、複数の凸部を点在させ、且つ、前記転写された前記凹部部分の１層目のインク膜上に、パターン状に２層目のインク膜を積層する工程とを含んだことを特徴とする電極パターン形成方法である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記１層目のインク膜のパターン外周面積と、積層される２層目のインク膜のパターン外周面積との重なりが、前記２層目のインク膜のパターン外周面積の５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の電極パターン形成方法である。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、前記パターン状に２層目のインク膜を積層する形成方法がスクリーン印刷であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極パターン形成方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、反転オフセット印刷法を用いても、電極パターン形成時に、問題となっている底当りパターン抜けの発生がない形成方法であり、積層される２層目インクと、十分な接触面積が得られ、導通の安定した電極パターンが形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の電極パターン形成方法を示した概念図であり、（ａ）は、反転オフセット印刷で形成した電極パターンを示す概念図であり、（ｂ）は２層目を積層した電極パターンを示した概念図である。
【図２】図１におけるＡ−Ｂ部分の断面概念図である。
【図３】反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分内に、複数の凸部を点在させた、本発明の反転オフセット印刷用除去版を示した概念図であり、（ｂ）は、Ｃ−Ｄ部分の断面概念図である。
【図４】反転オフセット印刷法を説明する工程図である。
【図５】除去版とブランケットが接触している状態を示した断面概念図である。
【図６】従来の電極パターン形成方法を示した概念図である。
【図７】従来の電極パターン形成に用いる除去版を示した断面概念図である。
【図８】従来の反転オフセット用凹版を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
図１は本発明の実施形態に係る電極パターン形成方法により形成した１層目インク１の概念図である。（ａ）は電極パターンとなる反転オフセット印刷用除去版に設けられた凹部部分の中で、面積の大きい凹部部分内に複数の凸部を点在させることにより、ブランケットの底当たりを防ぎ、凹部のインクが除去されてしまうこと、即ち底当りパターン抜けを防いでいる。（ｂ）は、（ａ）の１層目インク１上に２層目インク３を積層させた状態を示している。
【００２１】
図２は、図１のＡ−Ｂ線の断面を示している。反転オフセット印刷用除去版の面積の大きい凹部部分内に複数の凸部を点在させたことにより、底当りパターン抜けを防ぐことができ、１層目インク１と２層目インク３の重なり面積を確保し、導通不備を解消している。
【００２２】
図３は本発明実施形態に係る反転オフセット印刷に用いる除去版を示している。複数の凸部６、複数の凸部を点在させた凹部５、凸部を持たない凹部７、非画像凸部８からなり、（ｂ）はＣ−Ｄ線の断面を示している。
【００２３】
まず、１層目インク１の形成として、剥離性表面を有するブランケット１１に、導電性インクを塗布した後、溶剤の少なくとも一部を乾燥させ、ブランケット表面に転写物を形成する。
【００２４】
本発明の実施形態におけるブランケット１１の材料は、インク液膜の形成、反転オフセット印刷用除去版３１による非画像部のインク除去、基材１２への転写が可能なものが用いられる。また、変形の少ない材料が好ましいが、ある程度の柔軟性が求められる。
【００２５】
使用可能な材料として、シリコーン系エラストマー、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムなどを用いることが出来る。また、ブランケット表面の濡れ性を調製するため、ブランケット表面にフッ素樹脂およびシリコーンの塗布、プラズマ処理、ＵＶオゾン洗浄処理などの表面処理を施しても良い。
【００２６】
ブランケット１１は通常可撓性を有する板として供給されるので、これを円筒形の版胴に巻きつけて用いたり、強度のある平板に固定して用いたりすることができる。
【００２７】
本発明に用いられるインクは、製造する印刷物の種類に応じて調整すればよく、金、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウムなどの金属微粒子分散液に必要に応じて各種添加剤を加えた導電性インクなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
ブランケット材料の膨潤などを考慮すると、水またはアルコール系溶媒を用いて調整することが好ましい。
【００２９】
ブランケット１１へのインク２１の塗布方法は、均一なインク膜が形成できればよく、バーコート、ダイコート、キャップコート、スピンコート、スリットコート法等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３０】
次に、ブランケットを本発明の反転オフセット印刷用除去版３１に密着させ、１層目インク１の非画像部を反転オフセット印刷用除去版３１に付着させることで除去し、１層目インク１が形成されたブランケット１１を得、その後、被印刷基材４に密着させ離すことで１層目インク１を被印刷基材４に転写する。
【００３１】
図３に示す本発明の反転オフセット用除去版３１に使用可能な基材としては、ガラス、ステンレスなどの金属、各種レジスト材料などが用いられるが、これらに限定されるものではない。また、非画像部のパターン形成方法としては、サンドブラスト、フォトリソグラフィー、エッチング、ＦＩＢ（収束イオンビーム）、ナノインプリンティング法などがある。
【００３２】
被印刷基材４は、目的とする印刷物に応じて適宜選択することができる。電子部品を製造する場合は通常、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのフレキシブルなプラスチック材料、石英などのガラス基板やシリコンウェハーなどを挙げることができる。
【００３３】
印刷物が使用される環境に合わせてフィルム等のフレキシブルな基材を選択することも可能であり、この場合は生産効率の向上のために長尺の基材を用い、連続して印刷を行うことが好ましい。
【００３４】
次に、複数の凸部を点在させた凹部５により形成された１層目インク１上に、スクリーン印刷法にて、導電性ペーストからなる２層目インク３を形成し、凸部を持たない凹部７により形成された１層目インク１と合わせて電極パターンとする。
【００３５】
また、アライメントズレにより、２層目のインク膜のパターン形成時に隣接電極配線間ショートの可能性を考慮し、１層目のインク膜の外周パターンは、積層される２層目のインク膜の外周パターンと比較して、積層される２層目のインク膜の外周パターンは小さい方が好ましい。
【００３６】
なお、印刷用のインクには各種添加剤が加えられており、１層目パターンと２層目パターンの接触抵抗が大きいため、導通をとるためには接触面積、すなわち重なり面積を大きくする必要がある。必要な重なり面積としては、使用されるインクによって差異はあるものの、２層目パターンの外周面積の５０％以上が１層目パターンと接触していることが好ましい。重なり面積が５０％未満となると、１層目パターンと２層目パターンの導通が不十分になる。  本発明の実施形態における２層目インク材料は特に限定されるものではないが、白金、ニッケル、インジウム錫酸化物などの金属、或いは酸化物の薄若しくはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）やポリアニリンなどの導電性高分子や金や銀、ニッケルなどの金属コロイド粒子を分散させた溶液、若しくは銀などの金属粒子を導電材料として用いた厚膜ペーストなどがある。
【００３７】
層形成に際しては真空蒸着法やスパッタリングほうなどの乾式成膜法、凸版印刷法、反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、スピンコート法等公知の方法を好適に用いることができるが、フレキシブル化、低コスト化などを考慮すると印刷法で形成することが好ましい。特に比較的厚膜形成可能であるスクリーン印刷で形成することが望ましい。
【実施例１】
【００３８】
ブランケット１１としては、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。１層目インク１としては銀ナノ粒子分散液を用いた。
【００３９】
パターンは両端に電極パッド部分（積層画像部)を持つ電極配線パターンを用いた。
【００４０】
反転オフセット印刷用除去版３１は図３に示すように、４０μｍ×３００μｍの凸部を縦方向４０μｍ間隔、横方向２７５μｍ間隔で縦方向２個×横方向３個、計６個配置した２００μｍ×２ｍｍの凹部５と、凸部を持たない２０μｍ×２ｍｍ凹部７、その他領域は非画像凸部８を有するガラス製凹版を使用した。さらに、被印刷基材４としてフィルム厚１２０μｍの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４上に電極パターンを形成した。
【００４１】
１層目インク１は反転オフセット印刷により形成した。ブランケット１１に導電性インクをスリットダイコーターにより塗布した後、室温で乾燥後、ブランケット１１上にインク膜を形成した。次いで、インク膜が形成されたブランケット１１ａを除去版に密着させ、非画像凸部８に対応する領域の転写物をブランケットから除去し、転写物２２がパターン形成されたブランケット１１ｂを得た。さらに、転写物２３が形成されたブランケット１１ｃを、被印刷基材４上に密着させることで転写し、パターンを形成した。得られたパターンは”底当りパターン抜け”の異常はみられなかった。その後、オーブンで焼成を行い、１層目電極パターンとした。
【００４２】
次に、２層目インク３としては、銀の金属粒子を導電材料としたペーストを用い、２層目パターンとして１６０μｍ×１．８ｍｍのサイズでスクリーン印刷により形成した。１層目パターンとの重なり面積は、２層目パターンの外周面積の８６％である。
【００４３】
１層目電極パターンは問題なく形成されており、２層目電極パターンと接触面を積十分にとることが可能である。よって、配線のオープンショート検査のため電極パッド部にプロービングを実施しても、問題なく測定が可能であった。また、数回検査を実施しても、電極の剥がれが生じることはなかった。
【００４４】
＜比較例１＞
図８に示す従来の、複数の凸部を点在させていない、反転オフセット用凹版を用いている点以外は実施例１と同様の方法でパターニングを実施した。
【００４５】
得られたパターンは図６（ａ）図７に示すように電極パッド部分で底当りパターン抜け９が発生し、目的とするパターン形成ができなかった。また、その上層部にパターンを積層したが、１層目インクと十分な接触面積をとることができないため、導通をとることができなかった。
＜比較例２＞
５０μｍ×３００μｍの凸部を縦方向３０μｍ間隔、横方向１２５μｍ間隔で縦方向２×横方向７、計１４個配置した２００μｍ×２ｍｍの凹部、凸部を持たない２０μｍ×２ｍｍの凹部、その他領域は非画像凸部８を有する反転オフセット用凹版を用いている点、それにより１層目パターンとの重なり面積は、２層目パターンの外周面積の２７％である点
以外は実施例１と同様の方法でパターニングを実施した。
１層目パターンは目的とするパターン形成ができた。しかし、その上層部にパターンを積層したが、１層目インクと十分な接触面積をとることができないため、導通をとることができなかった。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・１層目インク
２・・・除去版の複数の凸部に対応するパターン
３・・・２層目インク
４・・・被印刷基材
５・・・複数の凸部を点在させた凹部
６・・・複数の凸部
７・・・凸部を持たない凹部
８・・・非画像凸部
９・・・底当りパターン抜け
１０・・・ブランケット底辺り
１１・・・ブランケット
１１ａ・・・インクが塗工されたブランケット
１１ｂ・・・転写物２２がパターン形成されたブランケット
１１ｃ・・・転写物２３が形成されたブランケット
２１・・・インク
２２・・・予備乾燥した転写物
２３・・・ブランケット上に残った転写物
２４・・・除去版に除去された転写物
３１・・・反転オフセット印刷用除去版
３２・・・低解像度部
３３・・・高解像度部
【図１】
2015204191.tif 000003
【図２】
2015204191.tif 000004
【図３】
2015204191.tif 000005
【図４】
2015204191.tif 000006
【図５】
2015204191.tif 000007
【図６】
2015204191.tif 000008
【図７】
2015204191.tif 000009
【図８】
2015204191.tif 000010