(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセットブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキのうち非画線部となるインキを除去する反転印刷用凹版を用いた印刷方法において、
ベース基板上に形成された所望の版深に等しい厚さの樹脂膜層のエッチング処理により印刷画線部に相当する凹部パターンが形成され、該凹部パターンの樹脂膜層外面に、金属薄膜又は金属酸化物薄膜が形成されている反転印刷用凹版を用いて、
前記金属薄膜又は金属酸化物薄膜を前記インキに接触することにより前記インキを除去することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキ転写用の印刷用ブランケットを用いた高精細画像の印刷物を印刷するオフセット印刷方式において、印刷用ブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキ膜のうち非画線部相当部のインキ膜を反転印刷用凹版にて除去した後に、該ブランケット面に画線部相当部として残ったインキを被印刷体に転写して印刷する反転印刷法における反転印刷用凹版に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が注目されており、そのＬＣＤの薄型、軽量、少消費電力、フリッカーレスといった特徴から、ノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、そのＰＣ用のモニターを中心に、市場が急速に拡大した。また最近は、従来からＣＲＴが主流であったテレビジョン（ＴＶ）向けにも大型のＬＣＤが利用されるようになってきた。
【０００３】
液晶カラーフィルター（ＣＦ）は、パターン化された赤、緑、青の三色、及びこれに黒を加えた四色からなる着色層が透明基板上に形成されたものである。この着色層は従来より顔料分散型の感光性フォトレジストをフォトリソ方式にて処理して形成されている。
【０００４】
近年、液晶カラーフィルター（ＣＦ）の低コスト化を実現するために、印刷法によって形成することが提案され、従来より、高精細画像を高精度に印刷形成する手段は、各種検討されている。このように、高精細で高品質の画像の形成が、印刷法により安定して実現できれば、一般に短い工程でコストダウンが図れるため、高精細の印刷法による画像形成に対する期待が大きい。
【０００５】
印刷法には、凹版にインキを塗布した後、スキージで凹版の凹部（セル）以外の非画線部に塗布されたインキを除去し、画線部の凹部内に残ったインキをゴム製の印刷用ブランケットに転写して、被印刷体（ガラス基板等の被印刷基板）に印刷する凹版オフセット印刷方法（例えば、特許文献１参照）がある。
【０００６】
このように、印刷法による高精細画像形成方法としては、転写（オフセット）形式に代表されるように、凹版と印刷用ブランケットを用いた上記のような凹版オフセット印刷方式が有力な技術として確立されている。
【０００７】
さらに、高精細で均一膜厚の画像形成方法として、反転印刷法と呼ばれる印刷方法も近年開発が進められ、提案されている。（例えば、特許文献２参照）
反転印刷法は、最初に、インキ塗布工程にて、ゴム製のブランケットの有効面全面にインキを塗布し、続いて、インキ除去工程にて該ブランケットのインキ塗布面に、所定の形状に形成された非画線部に相当する凸部あるいは凹版をパターン状に表面に備えた反転印刷用版（インキ除去用版）を押圧して、該版の凸部（頂部）の非画線部あるいは凹部以外の非画線部に、ブランケット表面のインキを転移し、該ブランケット表面から非画線部のインキを除去する。最後に、インキ転写工程にて、前記ブランケット表面のインキ塗布面にパターン（反転パターン）として残った画線部に相当するインキを、被印刷体（ガラス基板等の被印刷基板）に転写して印刷する方法である。
【０００８】
この反転印刷法は、インキ塗布とインキ転移とを独立して制御できるために、転写印刷されるインキ膜厚の均一性が良く、粘性によるインキの糸引き現象が発生しない良好な転移を、低印圧で実現できるために、高精細で歪みの少ない画像を形成する上で有利な印刷
法である。
【０００９】
上記反転印刷法に用いられる反転印刷用凹版（インキ除去用凹版）を作成する製版形態としては、例えば、伸縮性の少ない凹版製版用のガラス製の基板面に、フッ酸等のガラスエッチング液に対して難溶性のクロム膜等の金属薄膜をマスキング材（レジスト膜）として、該マスキング材による非画線部に相当するマスキングパターンを設ける。そして、前記基板をガラスエッチング液にてエッチングすることにより、マスキングパターン以外の部分に画線部に相当するパターンの凹部を形成する方法が知られている。
【００１０】
カラーフィルター（ＣＦ）のパターン寸法は、高精細のモバイルＰＣから、比較的画素サイズの大きい液晶ＴＶまで多岐にわたっている。画面が大型化する中で、カラーフィルター内に配置されているパターンサイズも、コントラスト向上用のブラックマトリクス（ＢＭ）や、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素パターン、位置整合用基準マーク（見当合わせマーク、トンボ）などの様な、数μｍ程度の細線から、遮光用の額縁パターンの様な、数ｍｍ程度の大パターンまで混在するようになっている。そのために反転印刷用凹版を製版する上で、様々な寸法のパターンが同一の凹版上に配置されるように製版する必要がある。
【００１１】
インキ除去工程においては、これらの様々な寸法のパターンを画線部相当部の凹部（凹版セル部）として製版した反転印刷用凹版の非画線部分（凹版土手部）を、印刷用（オフセット印刷用）ブランケットの印刷有効面に塗布したインキ面に押圧することにより、該凹版の非画線部分にインキを転移させて、ブランケット面の非画線部に相当する部分のインキを除去する。
【００１２】
その場合に、反転印刷用凹版の版深が浅いと、該凹版とブランケット面とのニップ圧により、該凹版の凹部の底面にブランケット面が接触する現象が認められている。この現象は、画線部に相当する凹部内のインキがブランケット面によって押し出されて、印刷の再現性に支障が生ずるものである。この現象を回避する方策として、凹部の開口寸法が大きいパターンにおいては、凹部の深さ（版深）を深く設定する方法が採用されている。
【００１３】
現状においてカラーフィルターに使用されているパターンは、数μｍ〜拾数μｍ程度からなる高精細パターン、拾数μｍ〜数百μｍ程度の細線パターン、数ｍｍ程度の大パターンが混在している。
【００１４】
ここで、一般式としてのエッチングファクター（Ｅ．Ｆ）は下記式にて表される。
【００１５】
Ｅ．Ｆ＝２Ｄ1 ／（Ｗ2 −Ｗ1 ）＝Ｄ1 ／Ｒ    ・・・・・（１）
Ｄ1 ；エッチング後の深さ
Ｗ1 ；マスキングパターン層の開口幅（被エッチング用基板の露出幅）
Ｗ2 ；エッチング後の被エッチング用基板の凹部開口幅
Ｒ；凹部サイドエッチ量
ガラス製の反転印刷用凹版のウエットエッチングによる従来の製版方法においては、ガラスのウエットエッチング時のサイドエッチ量（Ｒ；凹部の側壁面方向の削れ量、マスキングパターン層の裏面への浸入幅）に対する深さ方向の削れ量の比（エッチングファクター）は、およそ１である。
【００１６】
そのために、上記反転印刷用凹版の凹部パターンの版深Ｄ1 を形成可能な上限は、
Ｅ．Ｆ＝２Ｄ1 ／（Ｗ2 −Ｗ1 ）≒１    ・・・・・・・（２）
Ｄ1 ≒（Ｗ2 −Ｗ1 ）／２
となり、エッチング後の被エッチング用基板の凹部開口幅Ｗ2 よりマスキングパターン層の開口幅Ｗ1 を差し引いた値の１／２の値に近似する。
【００１７】
被エッチング用のガラス基板を、Ｅ．Ｆ≒１にてウエットエッチング処理する工法によりエッチング形成可能なエッチング後の被エッチング用基板の凹部開口幅Ｗ2 は、拾数μｍが形成限界となっている。
【００１８】
一方、反転印刷用凹版の非画線部分にインキを転移させてブランケット面の非画線部に相当する部分のインキを除去する場合に、該凹版の版深が浅いと、該凹版の凹部の底面にブランケット面が接触して、画線部に相当する凹部内のインキがブランケット面によって押し出され、印刷の再現性に支障が生ずる場合がある。そのため、エッチング後の被エッチング用基板における拾数μｍの各凹部開口幅Ｗ2 の形成限界において、底当たりしない深さの版深を得ることが最低限として必要になる。
【００１９】
以下に、本発明に関連する公知の特許文献を記載する。
【特許文献１】特開昭６２−８５２０２号公報
【特許文献２】特開平７−１４０３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、印刷用ブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキ膜のうち、非画線部相当部のインキ膜を反転印刷用凹版にて除去した後に、該ブランケット面に画線部相当部として残ったインキを被印刷体に転写して印刷する反転印刷法に使用する反転印刷用凹版であって、表示品位の高い液晶カラーフィルター等のフラットパネルディスプレイを製造するための高精細画像の印刷に使用する反転印刷用凹版であり、高アスペクト比の凹部パターンの形成により高精細な版深を持つ凹版を、技術的に容易、且つ安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の請求項１に係る発明は、オフセットブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキのうち非画線部となるインキを除去する反転印刷用凹版において、ベース基板上に形成された所望の版深に等しい厚さの樹脂膜層の領域内に、該樹脂膜層のエッチング処理により印刷画線部に相当する凹部パターンが形成されていることを特徴とする反転印刷用凹版である。
【００２２】
本発明の請求項２に係る発明は、オフセットブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキのうち非画線部となるインキを除去する反転印刷用凹版において、ベース基板上に形成された所望の版深に等しい厚さの樹脂膜層の領域内に、該樹脂膜層のエッチング処理により印刷画線部に相当する凹部パターンが形成され、該凹部パターンの樹脂膜層外面、又は外面と内面に、金属薄膜又は金属酸化物薄膜が形成されていることを特徴とする反転印刷用凹版である。
【００２３】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る反転印刷用凹版において、前記樹脂膜層の凹部パターンが、エッチングファクター（Ｅ．Ｆ）１．０以上のエッチング処理にて形成されていることを特徴とする反転印刷用凹版である。
【００２４】
本発明の請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至３のいずれか１項に係る反転印刷用凹版において、前記樹脂膜層の形成時の表面における２０ｍｍ幅単位表面の平均表面凹凸差が０．７μｍ以下であることを特徴とする反転印刷用凹版である。
【００２５】
本発明の請求項５に係る発明は、上記請求項１乃至４のいずれか１項に係る反転印刷用凹版において、前記ベース基板と前記凹版パターンの印刷画線部により印刷される被印刷基板との熱膨張率の差が、１５×１０-7／℃以下であることを特徴とする反転印刷用凹版である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の反転印刷用凹版によれば、製版後の凹部の開口幅が、数μｍ〜拾数μｍ程度からなる高精細なパターンの凹版、拾数μｍ〜数百μｍ程度の細線パターンの凹版、数ｍｍ程度の大パターンの凹版、あるいは、それらのパターンが混在する凹版を、エッチングファクター（Ｅ．Ｆ）を配慮しながら製版することができる。
【００２７】
また、本発明の反転印刷用凹版によれば、ガラス製等の凹版用ベース基板面に、エッチング後の被エッチング用基板の凹部開口幅Ｗ2 が拾数μｍの形成限界に近くまで製版することが可能となり、またエッチング後の被エッチング用基板における拾数μｍの各凹部開口幅Ｗ2 の形成限界において底当たりしない深さの版深を得ることが可能となる。
【００２８】
そのために、本発明の反転印刷用凹版を用いて、ブランケットの印刷有効面の全面に塗布したインキを、該凹版の非画線部分（凹版土手部分）に転移させて、ブランケット面の非画線部に相当する部分のインキを除去する場合に、該凹版の凹部の底面にブランケット面が接触することがなく、底当たりしない。したがって、画線部に相当する凹部内のインキがブランケット面によって押し出されたりせず、印刷の再現性に支障が生ずることを回避することができる。
【００２９】
このように本発明によれば、反転印刷法に使用する反転印刷用凹版を、容易に製版できるとともに、高精度の凹版を提供できる効果があり、高品位の画像表示が可能な液晶カラーフィルター等の平面ディスプレイに使用するガラス基板等の被印刷体に対して高精細な印刷パターンを印刷できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の反転印刷用凹版は、オフセットブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキのうち非画線部となるインキを除去するための凹版であって、以下に詳細に説明する。
【００３１】
本発明の請求項１に係る発明の反転印刷用凹版は、オフセットブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキのうち非画線部となるインキを除去する反転印刷用凹版であり、ベース基板上に形成された所望の版深に等しい厚さの樹脂膜層の領域内に、印刷画線部に相当する凹部パターンが形成されているものである。
【００３２】
図１の側端面図に示すように、本発明の上記反転印刷用凹版２０は、ベース基板１１上に、膜厚ＤO の樹脂膜層１２が形成され、その樹脂膜層１２の領域内には印刷画線部に相当する、ほぼ前記ベース基板１１面に達する深さＤ1 （版深）の画像パターンの凹部１４（及び必要に応じて額縁パターンの凹部１５）が形成されている。該凹部パターン１４、１５以外の樹脂膜層１２の領域は表面が平坦な土手部１６となっている。その場合の版深Ｄ1 は、樹脂膜層１２の膜厚ＤO に等しい値、又はその膜厚ＤO に近似する値となる。
【００３３】
また、本発明の反転印刷用凹版２０としては、同図１に示すように、前記樹脂膜層１２の外表面に、該反転印刷用凹版２０の耐印圧強度を得るためのマスキング材層等の金属薄膜層又は金属酸化物薄膜層１３（感光性フォトレジスト膜が表面から除去されたもの）が被覆形成されていてもよい。その場合の版深Ｄ1 は、樹脂膜層１２の膜厚ＤO と金属薄膜層１３（又は金属酸化物薄膜層）１３の膜厚ｔo の総膜厚に等しい値、又はその総膜厚に
近似する値となる。
【００３４】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の上記反転印刷用凹版２０を用いた反転印刷法の印刷工程を説明する模式図である。まず、図２（ａ）に示すように、反転印刷機の駆動回転可能なオフセット印刷用ブランケット胴２１の周面に、印刷インキ剥離性の表面（例えば、シリコーンゴム）を備えたオフセット印刷用ブランケット２２を巻回して装着固定し、そのブランケット２２の印刷有効面の全面に印刷インキ２３を塗布する。
【００３５】
続いて、同図２（ａ）に示すように、オフセット印刷用ブランケット胴２１に巻回したオフセット印刷用ブランケット２２面を、反転印刷用凹版２０の土手部１６の表面に接触させながら所定の印圧（ニップ圧）を掛けて転動させる。
【００３６】
前記オフセット印刷用ブランケット胴２１の接触転動により、図２（ｂ）に示すように反転印刷用凹版２０の土手部１６の表面には、ブランケット２２面に塗布されている印刷インキ２３が除去インキ２５として転移する。一方、反転印刷用凹版２０の凹部パターン１４、１５部分に対応する部分のブランケット２２面に塗布されている印刷インキ２３は該ブランケット２２面に反転印刷画像インキ２５として残留する。
【００３７】
続いて、前記反転印刷画像インキ２５をブランケット２２面に残留させたオフセット印刷用ブランケット胴２１の周面を、被印刷体２６（印刷基板）の表面に接触させながら所定の印圧を掛けて転動させる。これにより、ブランケット２２面に残留させた反転印刷画像インキ２５が転写されて、該被印刷体２６の表面に反転印刷画像が印刷形成される。
【００３８】
本発明の反転印刷用凹版２０の樹脂膜層１２に対する凹部パターン１４、１５の形成方法としては、ドライエッチング処理による方法が使用可能である。このドライエッチング処理による凹部パターン１４の形成方法としては、ベース基板１１上の樹脂膜層１２上に、金属薄膜又は無機酸化物薄膜によるレジスト膜と、該レジスト膜上に形成した感光性フォトレジスト膜とからなるマスキング材１３をエッチング用の凹部開口部以外の部分にパターン形成する。その後に、マスキング材１３の形成されていない樹脂膜層１２面が露出する凹部開口部をエッチング処理することにより形成するものである。
【００３９】
そして、このレジスト膜と感光性フォトレジスト膜とをパターニングして前記樹脂膜層をパターン状に露出させた後に、パターン状に露出した部分の該樹脂膜層を、ベース基板面に達するまでドライエッチング処理することにより形成するものである。樹脂膜層を凹部パターンの凹版版深と等しい膜圧にて形成することにより、ベース基板がドライエッチング処理におけるエッチングストッパー層として作用し、版深グレードの制御が容易になる。
【００４０】
ベース基板としては、温湿度等の環境条件に対して伸縮性の少ない、ガラス板あるいは金属板が使用可能であり、樹脂層膜としては、ベース基板に対して密着性の得られる熱硬化性のポリイミド樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル樹脂、ノボラック系樹脂などが使用可能である。また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、エポキシアクリレート樹脂などのフィルム化されたものを、熱硬化性の接着剤を介して貼り合わせて使用することも可能である。
【００４１】
マスキング材としては、クロム膜、アルミニウム膜や、金属酸化物膜である透明導電膜（ＩＴＯ）や、無機酸化物膜である酸化珪素膜などが使用可能である。
【００４２】
樹脂膜層上にマスキング材を成膜するための成膜方法としては、蒸着法、スパッタリング法などが使用可能であるが、樹脂膜層に対して密着性の高いスパッタリング法が適当で
ある。また、マスキング材の膜厚としては、マスキング性能、膜応力の観点から２０００Å以上が望ましい。
【００４３】
樹脂膜層上に成膜されたマスキング材に対するマスクパターンの開口部の形成方法としては、該マスキング材上に感光性フォトレジスト膜を塗布形成した後、フォトリソグラフィ法により、感光性フォトレジスト膜をマスクパターン状に露光し、現像処理して、マスクパターン開口部に相当する部分の感光性フォトレジスト膜を除去してマスキング材を露出させるものである。
【００４４】
その後、露出した部分の樹脂膜層を、樹脂膜をエッチング可能なエッチング液（樹脂膜を溶解する有機溶剤等）を用いてウエットエッチング処理、又は樹脂膜をエッチング可能なエッチング用ガスを導入してドライエッチング処理することにより、該樹脂膜層に、ベース基板面まで達する凹部パターンを形成するものである。なお、凹部パターン形成後に樹脂膜層上に残留するマスキング材（フォトレジスト膜、又は金属薄膜又は無機酸化物薄膜によるマスキング膜、又は該マスキング膜とフォトレジスト膜）は必要に応じて剥離除去することができる。
【００４５】
樹脂膜層のドライエッチング処理法としては、ＴＣＰ法、ＲＩＥ法等があり、エッチング用ガスとして導入するガスとして、酸素（Ｏ2 ）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガス系や、フッ化水素系の反応性ガスの使用が可能である。
【００４６】
本発明の請求項２に係る発明の反転印刷用凹版は、オフセットブランケットの印刷有効面の全面に塗布されたインキのうち非画線部となるインキを除去する反転印刷用凹版において、ベース基板上に形成された所望の版深に等しい厚さの樹脂膜層の領域内に形成された印刷画線部に相当する凹部パターンの樹脂膜層の外面、又は外面と内面に、金属薄膜又は金属酸化物薄膜が形成されているものである。
【００４７】
反転印刷法に用いられる反転印刷用凹版は、印刷時に、該凹版面に対して印刷機のブランケット面を高い印圧にて押し当てて使用するため、その凹版には、印圧に耐えるための耐刷性が要求される。
【００４８】
本発明の反転印刷用凹版における樹脂膜層は、ブランケット材（表面が柔軟なゴム）に比較して硬度が高く、良好な耐刷性を持っているが、凹部パターンが形成された樹脂膜層面（凹部パターンの凹部内又は／及び凹部パターンの土手部分）に、金属薄膜又は金属酸化物薄膜を形成することにより、凹部パターンの形成された樹脂膜層の物理的な強度を高くすることができる。
【００４９】
凹部パターンが形成された樹脂膜層の凹部内又は／及び凹部パターンの土手部分に、金属薄膜又は金属酸化物薄膜を形成する方法としては、凹部パターンが形成された樹脂膜層上より樹脂膜層全面に、スパッタリングにより形成する方法や、エッチング処理後に凹部パターンの樹脂膜層上に残量するマスキング材としての金属薄膜又は金属酸化物薄膜を剥離除去せずに、そのまま残留させる方法などがある。
【００５０】
本発明の請求項３に係る発明の反転印刷用凹版は、上記の反転印刷用凹版において、前記樹脂膜層の凹部パターンが、エッチングファクター（Ｅ．Ｆ）１．０以上のエッチング処理にて形成されているものである。
【００５１】
本発明の反転印刷用凹版における印刷画線部としての高精細な凹部パターンの凹部の開口寸法と印刷可能な版深との関係を、下記の表１に示す。
【００５２】
なお、一般式としてのエッチングファクター（Ｅ．Ｆ）は下記式にて表される。
【００５３】
Ｅ．Ｆ＝２Ｄ／（Ｗ2 −Ｗ1 ）＝Ｄ／Ｒ    ・・・・・（１）
Ｄ；エッチング後の樹脂膜層の版深
Ｗ1 ；凹部パターンの凹部相当部のマスキング材の開口幅（寸法）
Ｗ2 ；エッチング後の樹脂膜層の凹部パターンの凹部開口幅（寸法）
Ｒ；凹部サイドエッチ量
また、アスペクト比（ＡＳ）は下記式にて表される。
【００５４】
ＡＳ＝Ｄ／Ｗ2     ・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
【００５５】
【表１】
0005256573.tif 000002
凹部パターンの解像性を決定するＥ．Ｆ量は、前述の如く一般的なガラス基板のウエットエッチング処理では、１である。表１に示すように、Ｅ．Ｆ＝１にて形成できる凹部パターンの凹部開口幅（寸法）は１８μｍ以上であり、それ以下の開口寸法の形成は不可能である。
【００５６】
また、同一の基板上に、開口寸法の異なる凹部パターンが混在している場合は、最も開口寸法（幅）の広い凹部パターンにおける版深が、印刷再現性において必要な版深になるように加工しなければならず、開口寸法（幅）の狭い凹部パターンも印刷再現性において必要な版深になるように形成する必要がある。
【００５７】
本発明の反転印刷用凹版における樹脂膜層の凹部パターンエッチングにおいては、ベース基板上の樹脂膜層のエッチング処理をドライエッチング処理法にて行うことにより、Ｅ．Ｆ量が１以上の加工が可能になり、開口寸法が１８μｍ以下の凹部パターンの形成が可能になる。
【００５８】
また、凹部パターンの開口寸法が１８μｍ以上の凹部パターンを形成する場合は、Ｅ．Ｆ量１にて対応が可能であるが、サイドエッチ量が大きく、形成された凹部パターンの解像性の低下の原因となっている。
【００５９】
また、本発明の反転印刷用凹版における樹脂膜層の凹部パターンエッチングにおいては前述のようにＥ．Ｆ量が１以上の加工が可能であるとともに、樹脂膜層に使用する樹脂材料によっては、Ｅ．Ｆ量が８以上の加工が可能になり、サイドエッチ量Ｒを抑え、高い解像性の凹部パターンを得ることが可能になる。
【００６０】
本発明の請求項４に係る発明の反転印刷用凹版は、上記の反転印刷用凹版のベース基板上に形成された前記樹脂膜層の表面平滑性において、該樹脂膜層の形成時の表面における２０ｍｍ幅単位表面の平均表面凹凸差を、０．７μｍ以下としたものである。
【００６１】
反転印刷用凹版を製版する際の樹脂膜層の表面の凹凸やうねりは、製版時の樹脂膜層にエッチング形成される凹部の開口幅（寸法、開口線幅）のバラツキや、反転印刷時の転写不良の原因となり易い。樹脂膜層に形成される凹部の開口幅のバラツキの最も高精細な制御の要求値は±１μｍである。
【００６２】
この樹脂膜層に形成される凹部パターンの開口幅のバラツキが±１μｍであって、その樹脂膜層表面における凹凸やうねりの振幅が、０．５μｍの場合を考えると、その樹脂膜層の表面にある連続的な凹凸やうねりが、反転印刷時において被印刷体面に転写される傾向があり、また印刷の再現性や品質に悪影響を与える。そのために、反転印刷用凹版を製版する際の樹脂膜層表面の凹凸差やうねりの振幅は、０．５μｍ未満に抑制する必要があ
ることが判っている。
【００６３】
また、ガラス板を反転印刷用凹版のベース基板として使用する場合に、ガラス材の平滑性の材料メーカー保証は、２０ｍｍ表面幅の表面凹凸が０．１μｍ以下であり、その際の樹脂膜層を塗布形成する際の塗布制御における該樹脂膜層表面の平滑性は、２０ｍｍ表面幅の表面凹凸が０．７μｍ以下、望ましくは、材料メーカー保証と同等の仕様が必要になる。
【００６４】
樹脂膜層の形成方法としては、ダイコーター、カーテンコーターが使用可能である。ダイコーターの使用により、コーターの幅方向で０．０５μｍ以下の膜厚制御が可能であり、ダイコーターの駆動の制御により、面内の凹凸、うねりの抑制は可能である。さらに、平滑性を上げる手法として、ケミカル研磨、物理研磨等の技術の使用も可能である。
【００６５】
本発明の請求項５に係る発明は、反転印刷用凹版において、前記ベース基板と、前記凹版パターンの印刷画線部により印刷される被印刷基板との熱膨張率の差が、１５×１０-7／℃以下となるようにするものである。
【００６６】
例えば、液晶表示装置用のカラーフィルター基板（例えば透明ガラス基板、透明プラスチック基板）においては、それと対向する対向電極基板（例えば透明ガラス基板、透明プラスチック基板）との表示セルの位置精度を保証するために、該フィルター基板のトータルピッチのバラツキは、±３μｍ以下に制御することが求められている。現在、カラーフィルター基板と対向電極基板は、熱膨張率の同じガラス材料を使用し、露光も熱膨張率の低いクウォーツ製のフォトマスクを使用して、基板伸縮の安定化、トータルピッチの制御を行っている。
【００６７】
また、反転印刷法に使用する反転印刷用凹版の製版におけるベース基板の要求伸縮精度は、フォトリソ法の露光マスクに使用されている基板と同等の熱膨張率のものが求められる。例えば、フォトリソ法の露光マスクに透明ガラス基板又は透明プラスチック基板を使用する場合には、反転印刷用凹版のベース基板には、それぞれ透明ガラス基板又は透明プラスチック基板を使用することが適当である。即ち、カラーフィルター基板のトータルピッチの制御には反転印刷用凹版の製版におけるトータルピッチの制御が関係しており重要となっている。
【００６８】
例えば、反転印刷用凹版の製版においては、凹部パターン形成におけるフォトリソ処理時に、露光マスクを介して処理すると、フォトリソ処理精度が露光マスクの精度と同等の精度又はそれ以下の精度に低下するため、直描型露光機による露光により、凹部パターンを描画することも可能である。
【００６９】
反転印刷用凹版の製版におけるトータルピッチを制御する方法としては、反転印刷用凹版のベース基板に、カラーフィルター基板に使用するガラス基板又はプラスチック基板に近い熱膨張率の材料を使用することが望ましい。現状、液晶カラーフィルターに使用されるガラス基板の熱膨張率は、３０×１０-7／℃程度であり、例えばガラス基板は１０００ｍｍの基板サイズで、１℃温度が変化すると３μｍ長さが変化する。
【００７０】
液晶ディスプレイの要求仕様である±３μｍを保証するためには、製版のベース基板とカラーフィルター基板のトータルピッチの差は±１．５μｍ以下で制御する必要があり、熱膨張率の差として１５×１０-7／℃以下であることが望ましい。熱膨張率がカラーフィルター基板に近似する基板としては、液晶ディスプレイに使用されている低膨張ガラスや低膨張の金属材料より選定すれば良い。
【００７１】
また、ベース基板に塗布形成された樹脂膜層のドライエッチ処理時に、エッチ処理下降時の熱の発生により、冷却後に樹脂膜層にエッチング形成された凹部パターンのトータルピッチの変動や凹部パターンの歪みが生じるため、ドライエッチ処理中において、ベース基板表面の該ベース基板を装着固定するためのチャック部分に、Ｈｅガスの導入などの方法により該ベース基板を冷却することが望ましい。
【実施例】
【００７２】
以下に、本発明の反転印刷用凹版の具体的実施例について説明する。
【００７３】
＜実施例１＞
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反転印刷用凹版の製版工程を説明する模式図であり、図１に示した反転印刷用凹版２０において、細線の画像パターンである凹部パターン１４と額縁パターンである凹部パターン１５が、同一の版深にて同一のベース基板１１上に配置された場合の製版の実施例を示す。
【００７４】
例えば、反転印刷用凹版２０は、その仕上がりにおいて、細線の画像パターンの凹部１４の線幅１２μｍ、額縁パターンの凹部１５の線幅４０μｍ、アライメントパターン（マーク）の凹部（図示せず）の線幅４０μｍ、処理版深２５μｍとした。また、製版に使用する露光マスクは、上記パターン幅（寸法）に、マスキング材と樹脂膜層のＥ．Ｆ量を補正値として加えた。
【００７５】
まず、図３（ａ）に示すように、反転印刷用凹版のベース基板１１として、低膨張ガラス（サイズ６２０ｍｍ×７５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ、コーニング社製１７３７、ガラス熱膨張率；３．８×１０-6／℃）を用意した。
【００７６】
次に、同図３（ａ）に示すように、上記ベース基板１１の片面に、塗布機３１（例えばダイコーター）にて、熱硬化性合成樹脂（例えば、エポキシアクリレート樹脂）を塗布した後、加熱硬化して、厚さ２５μｍの樹脂膜層１２を形成した。
【００７７】
次に、図３（ｂ）に示すように、該樹脂膜層１２上の全面に、ピュアクロム（Ｃｒ）膜をスパッタリング法にて成膜し、厚さ２０００Åのマスキング材層１３（クロム膜層）を形成し、続いて該マスキング材層１３上の全面に、感光性フォトレジスト液を厚さ１μｍにて塗布してフォトレジスト層１７を形成した。
【００７８】
その後、図３（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法にて、露光機により該フォトレジスト層１７の表面に、凹部パターンに相当するマスクパターンの形成された露光マスクを使用してパターン露光を行い、現像処理して、該フォトレジスト層１７に、マスキング材層１３が開口露出する凹部パターン相当部のレジスト開口部１８をパターン状に形成した。
【００７９】
次に、図３（ｄ）に示すように、硫酸セリウムアンモニウムからなるクロムエッチング液にて、前記フォトレジスト層１７のレジスト開口部１８に露出するマスキング材層１３をウエットエッチング処理して、該マスキング材層１３に、凹部パターン相当部のレジスト開口部１８と同様パターンの樹脂膜層１２が開口露出するマスキング開口部１９（クロム膜層開口部）を形成した。
【００８０】
次に、図３（ｅ）に示すように、ドライエッチング装置（ＲＩＥ法）にて酸素ガス（Ｏ2 ）を反応性ガスとして導入し、Ｅ．Ｆ＝５にて、レジスト開口部１８及びマスキング開口部１９にて露出する樹脂膜層１２をドライエッチング処理して、該樹脂膜層１２に細線
の印刷画像パターン凹部１４と額縁パターン凹部１５による凹部パターンを形成し、本発明の反転印刷用凹版２０を製版した。なお、マスキング材層１３上のフォトレジスト層１７は、前記樹脂膜層１２の凹部パターン形成の際のドライエッチング処理により剥離除去された。
【００８１】
＜結果＞
このようにして得られた本発明の反転印刷用凹版２０は、凹部１４、１５の凹部パターンの深さ（版深）が２５μｍ、凹部の開口幅（寸法）の面内でのバラツキが±１．０μｍ、トータルピッチでのバラツキが±２．０μｍで制御することができた。
【００８２】
なお、本発明において云う凹部の開口幅（寸法）の面内でのバラツキ”とは、反転印刷用凹版２０（又はベース基板）の全面における凹部パターン（画線部）形成領域の寸法誤差（伸縮値）を云う。またトータルピッチ”でのバラツキとは、露光マスクの露光により反転印刷用凹版２０の両端部に対向して形成されたアライメントマーク（見当合わせマーク、トンボ）間の仕上がり寸法誤差（伸縮値）を云う。
【００８３】
また、本発明の反転印刷用凹版２０を用いて、低膨張ガラス基板（５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ、コーニング社製１７３７、ガラス熱膨張率；３×１０-6／℃）に反転印刷法にて印刷した色パターンは、パターン寸法の面内でのバラツキが±１．２μｍ、トータルピッチでのバラツキが±２μｍで制御することができた。また、凹部１４、１５の底部に対する印刷中におけるブランケットの底当たりも発生しなかった。
【００８４】
＜実施例２＞
図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明の反転印刷用凹版の製版工程を説明する模式図であり、図１に示した反転印刷用凹版２０において、細線の画像パターンである凹部パターン１４と額縁パターンである凹部パターン１５が、同一の版深にて同一のベース基板１１上に配置された場合の製版の実施例を示す。
【００８５】
例えば、反転印刷用凹版２０は、その仕上がりにおいて、細線の画像パターンの凹部１４の線幅８０μｍ、額縁パターンの凹部１５の線幅８０μｍ、アライメントパターン（マーク）の凹部（図示せず）の線幅４０μｍ、処理版深３０μｍとした。また、製版に使用する露光マスクは、上記パターン幅（寸法）に、マスキング材と樹脂膜層のＥ．Ｆ量を補正値として加えた。
【００８６】
まず、図４（ａ）に示すように、反転印刷用凹版のベース基板１１として、低膨張ガラス（サイズ６２０ｍｍ×７５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ、コーニング社製１７３７、ガラス熱膨張率；３×１０-6／℃）を用意した。
【００８７】
次に、同図４（ａ）に示すように、上記ベース基板１１の片面に、塗布機３１（例えばダイコーター）にて、熱硬化性合成樹脂（例えば、エポキシアクリレート樹脂）を塗布した後、加熱硬化して、厚さ３０μｍの樹脂膜層１２を形成した。
【００８８】
次に、図４（ｂ）に示すように、該樹脂膜層１２上の全面に、ＩＴＯ膜をスパッタリング法にて成膜し、厚さ２０００Åのマスキング材層１３（ＩＴＯ膜）を形成し、続いて該マスキング材層１３上の全面に、感光性フォトレジスト液を厚さ１μｍにて塗布してフォトレジスト層１７を形成した。
【００８９】
その後、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ法にて、露光機により該フォトレジスト層１７の表面に、凹部パターンに相当するマスクパターンの形成された露光マスクを使用してパターン露光を行い、現像処理して、該フォトレジスト層１７に、マスキン
グ材層１３が開口露出する凹部パターン相当部のレジスト開口部１８をパターン状に形成した。
【００９０】
次に、図４（ｄ）に示すように、ドライエッチング装置（ＲＩＥ法）にて塩素ガス（Ｃｌ2 ）を反応性ガスとして導入し、前記フォトレジスト層１７のレジスト開口部１８に露出するマスキング材層１３をドライエッチング処理して、該マスキング材層１３に、凹部パターン相当部のレジスト開口部１８と同様パターンの樹脂膜層１２が開口露出するマスキング開口部１９（クロム膜層開口部）を形成した。
【００９１】
次に、図４（ｅ）に示すように、ドライエッチング装置（ＲＩＥ法）にて酸素ガス（Ｏ2 ）を反応性ガスとして導入し、Ｅ．Ｆ＝５にて、レジスト開口部１８及びマスキング開口部１９にて露出する樹脂膜層１２をドライエッチング処理して、該樹脂膜層１２に細線の印刷画像パターン凹部１４と額縁パターン凹部１５による凹部パターンを形成し、本発明の反転印刷用凹版２０を製版した。このドライエッチング処理の際に、ヘリウムガス（Ｈｅ）をベース基板１１の裏面より導入して基板冷却を行い、ベース基板１１の温度を１４℃以下に保持制御した。なお、マスキング材層１３上のフォトレジスト層１７は、前記樹脂膜層１２の凹部パターン形成の際のドライエッチング処理により剥離除去された。
【００９２】
＜結果＞
このようにして得られた本発明の反転印刷用凹版２０は、凹部１４、１５の凹部パターンの深さ（版深）が３０μｍ、凹部の開口幅（寸法）の面内でのバラツキが±１．０μｍ、トータルピッチでのバラツキが±２．０μｍで制御することができた。
【００９３】
また、本発明の反転印刷用凹版２０を用いて、低膨張ガラス基板（５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ、コーニング社製１７３７、ガラス熱膨張率；３．８×１０-6／℃）に反転印刷法にて印刷した色パターンは、パターン寸法の面内でのバラツキが±１．２μｍ、トータルピッチでのバラツキが±２μｍで制御することができた。また、凹部１４、１５の底部に対する印刷中におけるブランケットの底当たりも発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の反転印刷用凹版の概要側断面図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の反転印刷用凹版を用いた反転印刷法の印刷工程を説明する概要説明図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の反転印刷用凹版の製版工程の一実施例を説明する概要側断面図。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は本発明の反転印刷用凹版の製版工程の他の実施例を説明する概要側断面図。
【符号の説明】
【００９５】
１１…ベース基板
１２…樹脂膜層
１３…マスキング材層
１４…凹部（印刷画線部相当部）
１５…凹部（印刷画線部相当部）
１６…土手部
１７…フォトレジスト層
１８…レジスト開口部                                                            １９…マスキング開口部
２０…反転印刷用凹版
２１…印刷機のブランケット胴
２２…ブランケット
２３…印刷インキ
２４…除去インキ
２５…転移インキ（画線用インキ）
２６…被印刷体（ガラス製印刷基板）
３１…樹脂膜塗布機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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