(57)【要約】【課題】スクリーン印刷法のように印刷版を使用しながらも印刷精度が高く、高アスペクト比で高密度のパターンの形成が可能なパターン形成方法を提供する。【解決手段】印刷版９を貫通する開口部８に印刷材１６を充填し、印刷材１６を被印刷体１３に印刷することによってパターンを形成する方法であって、印刷版９がシート状の磁性体又は帯磁体からなり、印刷版９を磁力によって被印刷体１３に密着させた状態で印刷する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷材を充填するための開口部を有する金属シートからなり、前記金属シートが電気メッキにより形成されたことを特徴とする印刷版。
【請求項２】
前記開口部を形成する開口壁部の上部に、開口部を跨がる補強用リブが架設され、該補強用リブを含む金属シート全体が電気メッキにより形成されたことを特徴とする請求項１記載の印刷版。
【請求項３】
前記金属シートが、一次メッキと、該一次メッキ上に施される二次メッキにより形成され、前記一次メッキによって補強用リブに至るまでの高さの金属シート部分を形成し、前記二次メッキにより、補強用リブ部分及び残りの金属シート部分を同時に形成することを特徴とする請求項２記載の印刷版。
【請求項４】
印刷材を充填するための開口部を有する金属シートからなる印刷版の製造方法であって、金属基板の表面に電気メッキによって補強用リブに至るまでの高さの金属シート部分を形成した後、さらに電気メッキによって補強用リブ部分及び残りの金属シート部分を同時に形成し、得られた金属シートを金属基板から剥離することを特徴とする印刷版の製造方法。
【請求項５】
前記請求項２又は３に記載された印刷版を磁力によって被印刷体に密着させ、前記開口部に印刷材を充填し、前記印刷材が半硬化状態のときに前記印刷版を被印刷体から離脱させ、そののち印刷材を加熱処理することにより、補強用リブにより生じたパターン表面の凹部を平滑化することを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、絶縁基板上にパターンを形成する方法に関するものであり、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略する）用の隔壁、エッチングレジストパターン、メッキレジストパターンあるいは接着剤やシール材などのファインパターンでパターン高さが高い、いわゆる高アスペクト比のパターンが要求される分野において優れた効果を発揮するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来から、例えばプリント配線板におけるメッキレジストパターンやエッチングレジストパターンあるいはＰＤＰ用の隔壁等を形成する方法としてスクリーン印刷法が多用されている。
【０００３】
　スクリーン印刷法自体はよく知られているように、スクリーン上に印刷材を盛り、スキージ等で押圧しながらスクリーンの網目を通して印刷材を印刷するというものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　しかし、スクリーン印刷法においては、スキージ等で押圧することによってスクリーンが撓んだ状態で印刷されるため印刷精度が得られ難く、また、網目を通すことから微細で立体的パターンを形成することが難しいという問題を有しており、高密度パターンに十分対応できていないのが現状である。
【０００５】
　さらに、ＰＤＰ用隔壁のように肉厚パターンを形成する場合には、一度スクリーン印刷をした後に印刷材を乾燥させ、この印刷・乾燥工程を繰り返して所定の高さにする必要があり、パネルサイズが大型化した場合にスクリーンの位置合せが困難で隔壁が蛇行したり位置精度が得られ難いといった問題が生じていた。
【０００６】
　上記問題を解決する方法として感光性樹脂フィルムを使用する方法が採用されているものの、露光・現像工程を必要とするため量産性が低く、高価な樹脂を使用しながら余分な樹脂は溶解して除去してしまうためコストが高くなるという問題があった。
【０００７】
　そこで、本発明においてはスクリーン印刷法のように印刷版を使用しつつ上記問題を解決し得るパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　上記目的を達成するため、本発明に係るパターン形成方法は、印刷版を貫通する開口部に印刷材を充填し、印刷材を被印刷体に印刷することによってパターンを形成する方法であって、印刷版がシート状の磁性体又は帯磁体からなり、印刷版を磁力によって被印刷体に密着させた状態で印刷することを特徴とする。
【０００９】
　すなわち、本発明者は、シート状の磁性体又は帯磁体に所望のパターン形状に対応した開口部を形成した印刷版を使用し、これを磁力によって被印刷体に密着させた状態で印刷材を開口部に充填して印刷すれば、印刷材が被印刷体表面に滲まず、スキージで押圧しても印刷版が撓むことなく精度よくパターンを形成することが可能であることを見出だして本発明を完成させるに至ったものである。
【００１０】
　ここで、磁性体とは、磁場の中に置くと磁化する物質を意味し、例えば鉄、フェライト、ニッケルあるいはこれらの合金等が該当する。また、帯磁体とは、磁気を帯びた状態のものを意味し、例えば永久磁石や電磁石が該当する。
【００１１】
　印刷版としては、鉄やニッケル等の金属シートのほかに、鉄粉やフェライト粉等の磁性粉体と合成樹脂材とを混合、混練してシート状にしたものなどを使用することもできる。
【００１２】
　印刷版を被印刷体に密着させるには、印刷版が磁性体からなる場合は、磁石等の帯磁体を印刷版の吸引手段として被印刷体の印刷面と反対側の面に配置し、磁力を作用させて印刷版を吸引すればよい。なお、印刷版が帯磁体からなる場合には、印刷版の吸引手段として磁性体又は帯磁体を使用することができる。
【００１３】
　なお、開口部を形成する開口壁部に離型剤を塗布したり、フッ素加工や、モリブデンなどの潤滑素材による塗膜形成などの滑面加工を施しておけば、印刷版を被印刷体から離脱させる際に、印刷材が印刷版に付着して被印刷体からはがれるのを防止することができる。
【００１４】
　ただ、パターン幅に比べてパターン高さが高い、いわゆる高アスペクト比のパターンを形成する場合は、滑面処理だけでは対応できなくなるおそれが生じる。そこで、本発明においては、印刷材を硬化させた後に印刷版を被印刷体から離脱させる方法を採用可能とした。
【００１５】
　ここで、印刷材とはパターン形成材料を意味し、具体的にはＰＤＰ隔壁成形用組成物、メッキレジスト、エッチングレジスト、印刷用インクなどが該当する。また、印刷材を硬化させるというのは、開口壁部に対して印刷材が粘着性を示さない程度に硬化させることを意味し、半硬化状態をも含むものである。印刷材を硬化させる方法としては、印刷材に含有される溶剤を揮発させたり、熱硬化性樹脂を含有する印刷材を用いて加熱処理したり、感光性樹脂を含有する印刷材を用いて露光する方法などを用いることが可能であるが、処理が容易で硬化に要する時間が短いという点から感光性樹脂を印刷材中に含有させるのが好ましい。
【００１６】
　このように、印刷材を硬化させた後に印刷版を被印刷体から離脱させれば、高アスペクト比のパターンであっても被印刷体からのはがれ、蛇行、形状のくずれなどを効果的に防止することができる。
【００１７】
　ただ、高密度パターン用の印刷版になると、印刷版の強度が不足するおそれが生じる。具体例として前記ＰＤＰ用隔壁を形成する場合を説明すると、一般的な隔壁の形状はおよそ幅３０〜１５０μｍ、高さ１００〜２００μｍであって、これが絶縁基板上に１００〜４００μｍピッチでストライプ状に配置されている。従って、印刷版としては、厚みが１００〜２００μｍであって、その表面に開口部として幅３０〜１５０μｍのスリットが１００〜４００μｍピッチでストライプ状に配置されたものを使用する必要がある。
【００１８】
　このような微細パターンの開口部を形成した印刷版を使用する場合には、開口部の形状が歪んだり、蛇行したりするおそれが生じ、結果的に精度の高いパターンは得られにくくなる。
【００１９】
　そこで、本発明においては、印刷版として、開口部を形成する開口壁部の上部に、開口部を跨がる補強用リブを架設した構成のものを採用可能とした。開口部に補強用リブを架設すれば、開口部形状が歪んだり蛇行したりすることを防止できるとともに、補強用リブを開口壁部の上部に架設すれば印刷材は補強用リブの下方に回り込むことができるため、パターン形成の障害となるおそれがない。
【００２０】
　なお、補強用リブを架設した印刷版を使用して形成したパターンは、補強用リブに対応する位置のパターン表面に凹部が生じることになるが、印刷材が半硬化状態で印刷版を被印刷体から離脱させ、そののち印刷材を完全硬化させれば、その過程において印刷材が有するレベリング特性によって、パターン表面の凹部は減少し、最終的には消失あるいは実用上問題のない程度にすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
　以上の説明から明らかなように、本発明によると、印刷版を貫通する開口部に印刷材を充填し、印刷材を被印刷体に印刷することによってパターンを形成する方法であって、印刷版がシート状の磁性体又は帯磁体からなり、印刷版を磁力によって被印刷体に密着させた状態で印刷することによって、精度よく高アスペクト比のパターンを形成することができる。
【００２２】
　また、印刷材を硬化させた後に印刷版を被印刷体から離脱させることによって印刷材が印刷版に付着して被印刷体からはがれるのを防止することができる。
【００２３】
　さらに、開口部を形成する開口壁部の上部に、開口部を跨がる補強用リブを架設すれば、開口部形状が歪んだり蛇行したりすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
　本発明に係るパターン形成方法は、大きく分けて製版工程及び印刷工程から構成される。以下、本発明に係るパターン形成方法の実施の形態として、高密度パターンを形成する場合のパターン作成方法を図面に基づいて説明する。
【００２５】
　［製版工程］
　図１は、製版工程の実施の形態を示す図である。この図に基づいて補強用リブ付印刷版の製造方法について説明すると、先ず、（ａ）で離型処理を施した金属基板１の表面に最終のパターン高さから補強用リブの高さを差引いた厚みの感光性メッキレジスト層を形成し、露光・現像することによって、メッキレジストで所望のパターン形状を基板表面に形成する（一次レジストパターン２形成）。
【００２６】
　次に、（ｂ）でメッキレジストを除去した部分、すなわち、パターン２以外の部分に、パターン２の高さまで電気メッキを行った後（一次メッキ３）、（ｃ）で一次レジストパターン２の上に、さらに、一次レジストパターン２と同じ形状で補強用リブ４を形成する部分のみ切り欠いた形状のレジストパターン５を重ねて形成する。レジストパターン５の高さは補強用リブ４の高さとする（二次レジストパターン５形成）。
【００２７】
　（ｄ）で切欠部６を含むパターン５以外の部分について二次レジストパターン５の高さまで電気メッキ７を行った後（二次メッキ７）、（ｅ）でレジスト５を除去し、基板１からメッキ部分を剥離すれば開口部８に補強用リブ４が架設された金属製の印刷版９を得ることができる。
【００２８】
　図１で作製した印刷版の斜視図を図２に示す。この印刷版９は、先に説明したＰＤＰ隔壁形成用の印刷版９であって、厚みＡ：１５０μｍの印刷版９に、幅Ｂ：１００μｍのスリット１２が、ピッチＣ：３５０μｍで形成されており、このスリット１２を形成するスリット壁部１２ａの上部に幅Ｄ：４０μｍ、厚みＥ：５０μｍの補強用リブ４が１０ｍｍ間隔Ｆで架設されている。なお、隣接するスリット１２、１２における補強用リブ４は、形成位置が互いに重なり合わないように位置をずらして形成している。印刷版９の強度を全体的に均一化するためである。また、スキージの円滑な作動を妨げることがないようにリブ上面４ａは印刷版９の上面と同一面になるように形成されている。
【００２９】
　［印刷工程］
　図３は、印刷工程の実施の形態を示す図である。まず、（ａ）で被印刷体１３の印刷面１４上に印刷版９を位置決めして載置した後、印刷面１４と反対側の面にセットしておいた電磁石１５に磁力を発生させて印刷版９を印刷面１４に密着させた後、紫外線硬化樹脂を含有する印刷材１６を印刷版９の上に盛る。
【００３０】
　次に（ｂ）で印刷材１６をスキージ１７によって印刷版９に形成された開口部８に充填する。このとき、印刷材１６は、補強用リブ４のまわりから流れ込むことにより補強用リブ４の下部にも充填される。
【００３１】
　（ｃ）で電磁石１５を被印刷体１３から離脱させた後、開口部８に充填された印刷材１６に紫外線を照射して硬化させた後、印刷版９を被印刷体１３から離脱させる。これによって、被印刷体１３の表面にパターン１８が形成される。このとき、印刷材１６の粘度によっては先に印刷材１６を硬化させた後に電磁石１５を被印刷体１３から脱離させてもよい。
【００３２】
　最後に、（ｄ）で加熱処理（ポストキュア）によって印刷材１６を完全硬化させる。このとき、補強用リブが存在していた箇所のパターン１８は印刷版９を離脱させた当初は上面がくぼんだ状態になっているが、ポストキュア時にパターン１８を構成する印刷材１６がいったん軟化したときに印刷材１６が有するレベリング特性によって、表面が平滑化される。
【００３３】
　［評価試験］
　以上説明したところのパターン形成方法を使用してパターンを形成し、その外観を評価した。印刷版としては、図３で示したＰＤＰ隔壁形成用の印刷版９を使用し、これをＰＤＰパネル用ガラス基板上にセットした後、現在一般的に使用されているＰＤＰ隔壁形成用の紫外線硬化型ガラスペーストを印刷材として印刷した。
【００３４】
　その後、印刷版をセットした状態で１１０Ｗ／ｃｍ×２０分間紫外線照射を行ってガラスペーストを硬化させて隔壁１９を形成したのち、最終的に６００℃×１０分間熱処理することによって焼結させて評価用試料を得た。得られた評価用試料は、透過光を照射しながら形成した隔壁１９部分を拡大鏡で観察した。その結果を、図４に示す。
【００３５】
　一方、比較材として従来のスクリーン印刷法を使用し、上記印刷材を所定回数印刷することによって作製したＰＤＰ隔壁１９を同じ条件で拡大鏡で観察した。その結果を図５に示す。
【００３６】
　図４および５から判るように、本発明に係るパターン形成方法を使用して形成した隔壁１９（図４）は、従来のスクリーン印刷法を使用して形成した隔壁１９（図５）に比べて凹凸および蛇行が少なく、シャープで高精度となっている。また、隔壁上面部を詳しく観察したが、補強用リブの痕跡は消滅しており、使用上まったく問題ないことが確認された。
【００３７】
　なお、印刷材としてメッキレジスト及びエッチングレジストを使用して、上記と同様の評価試験を実施したところ、上記結果と同等レベルの結果が得られることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】製版工程の実施の形態を示す図
【図２】印刷版の斜視図
【図３】印刷工程の実施の形態を示す図
【図４】本発明に係るパターン形成方法を使用して形成したパターンの拡大図
【図５】従来のスクリーン印刷法を使用して形成したパターンの拡大図
【符号の説明】
【００３９】
　　１　　金属基板
　　２　　一次レジストパターン
　　３　　一次電気メッキ
　　４　　補強用リブ
　　５　　二次レジストパターン
　　６　　切欠部
　　７　　二次電気メッキ
　　８　　開口部
　　９　　印刷版
　１２　　スリット
　１２ａ　スリット壁部
　１３　　被印刷体
　１４　　印刷面
　１５　　電磁石
　１６　　印刷材
　１７　　スキージ
　１８　　パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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