(57)【要約】【課題】  溝を形成したガラス基板を用いた凹版であり、溝のパターンを高い寸法精度で形成することが可能であって、且つ、引っかき疵がつきにくく、さらに表面強度に優れた凹版を提供することを目的とする。【解決手段】  溝３を備えるガラス基板２の表面上にバインダー層４が積層されて、且つ、該バインダー層４の表面上にＤＬＣ層５が積層されてなる凹版１により、溝のパターンを高い寸法精度で形成することが可能であって、且つ、引っかき疵がつきにくく、さらに表面強度に優れた凹版１が提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝を備えるガラス基板の表面上にバインダー層が積層されて、且つ、該バインダー層の表面上にＤＬＣ層が積層されてなる、ことを特徴とする凹版。
【請求項２】
バインダー層は金属にてなる、ことを特徴とする請求項１記載の凹版。
【請求項３】
予め定められたパターンにて溝を形成したガラス基板の表面にバインダー層を形成し、該バインダー層上に炭素をスパッタリングしてＤＬＣ層を積層する、ことを特徴とする凹版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹版および凹版の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹版を用いた印刷（凹版印刷）は、比較的微細な印刷パターンをほぼ均一な厚みで且つ低コストで形成できる利点から、印刷物を製造する工程はもとより、液晶ディスプレイのカラーフィルターや各種電子機器の回路基板を作成する工程にも利用されてきている。
【０００３】
凹版印刷は、一般的に、基板に予め定められたパターンで溝を形成した凹版の表面に、インクなどのペーストを塗り付けて溝内にペーストを詰め、溝内部から外側にはみ出た余分なペーストをドクターブレードで掻きとり、凹版に形成されている溝に詰められたペーストを被転写物に転写することによって実施できる。こうした凹版印刷に用いる凹版としては、金属製の基板にエッチングを施して溝を形成したものが用いられてきたが、金属製の基板にエッチングを施す方法では、形成される溝の深さにむらが生じやすく、微細な溝のパターンを高い寸法精度で作成するにしても、ある程度のレベルで溝の細さや精度の限界がきてしまうという問題があった。この問題は、液晶ディスプレイのカラーフィルターや各種電子機器の回路基板に、極微細なパターンを、高い寸法精度を維持しつつ形成することが要請されるようになればなるほど、極めて大きなものとなる。
【０００４】
こうした問題に対して特殊なガラス基板にエッチングを施してなるガラス製の凹版が提案されている。この凹版は、溝を形成させる基板として特殊なガラスを用いることで、金属製の凹版よりも溝の深さのむらを生じにくくし、被転写物への転写のばらつきを抑えて微細な溝のパターンを高い寸法精度で形成できるようにするものである（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５７８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された凹版では、ＳｉＯ2含有率の極めて高い特殊なガラスを基板に用いることが要請されるため、製造コストの大幅な上昇を招いて汎用性に劣るものとなってしまう虞がある。特に、液晶ディスプレイのカラーフィルターの製造にあたり平板状の凹版（平板凹版）を用いる場合、平板凹版として大型のものが要請されることが多く、こうした場合において特許文献１に示される特殊なガラスを要請されることは、極めて大きな問題となる。
【０００７】
また、特許文献１に記載されたガラス製の凹版では、金属製の凹版に比べて十分な表面強度を確保できない虞があり、例えば、ドクターブレードにてペーストを掻き取る際、ドクターブレードの先端がガラス製の凹版に形成された溝の側面、特に側面前端部の角付近、に直接衝突して、溝部分が簡単に破損してしまう虞があった。また、この凹版では、ドクターブレードにてペーストを掻き取る際に引っかき疵が容易に生じる虞があった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、鋭意研究を行い、結果、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon；ダイヤモンド様カーボン）を用いることで、表面硬度に優れた凹版を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明は、溝を形成したガラス基板を用いた凹版であり、溝のパターンを高い寸法精度で形成することが可能であって、且つ、引っかき疵がつきにくく、さらに表面強度に優れた凹版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】
【００１０】
本発明は、（１）溝を備えるガラス基板の表面にバインダー層が積層され、且つ、該バインダー層上にＤＬＣ層が積層されてなる、ことを特徴とする凹版、（２）バインダー層は金属にてなる、ことを特徴とする上記（１）記載の凹版、（３）予め定められたパターンにて溝を形成したガラス基板の表面にバインダー層を形成し、該バインダー層上に炭素をスパッタリングしてＤＬＣ層を積層する、ことを特徴とする凹版の製造方法、を要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の凹版によれば、ガラス基板の表面にバインダー層を形成し、さらにその上にＤＬＣ層が積層されて構成されて、ＤＬＣ層がガラス基板に合わされた点でいわばＤＬＣハイブリッド凹版をなしているので、ガラス基板のみからなる凹版よりも、表面強度を高めることができる。また、この凹版によれば、ドクターブレードにてペーストを掻き取る際、ドクターブレードの先端が凹版に形成された溝の側面に直接衝突しても、ＤＬＣ層がガラス基板を保護してガラス基板の破損を抑制することができる。また、ドクターブレードにより凹版表面のペーストを掻き取る際において凹版の表面に引っかき疵が生じにくくなる。
【００１２】
また本発明の凹版は、ソーダライムなどの一般的なガラスを用いて製造でき、しかも、ＤＬＣ膜は大型のガラス基板に対して形成することができるので、本発明によれば、大型の平板凹版を容易に製造することができるようになる。
【００１３】
本発明の凹版によれば、バインダー層を積層したガラス基板に対してＤＬＣ層の積層を施すので、凹版からのＤＬＣ層の剥離の虞が抑制される。さらに、本発明の凹版によれば、バインダー層がガラス基板とＤＬＣ層との間に配置されるので、ガラス基板に対するＤＬＣ層の内部応力の作用をバインダー層にて緩衝することが可能となり、ＤＬＣ層の内部応力によってガラス基板に大きな撓みを生じる虞を低減することが可能となる効果を奏する。この効果は、特に平板凹版に対して大きな効果となる。
【００１４】
本発明の凹版によれば、ＤＬＣ層を最外側表面に形成しているので、金属からなる層を最外側表面に形成した凹版に比べて表面摩擦係数の小さな凹版とすることができ、ドクターブレードにてペーストを掻き取る際に、ドクターブレードの先端を凹版の面上をより滑らかに移動させることができるようになる。
【００１５】
本発明の凹版の製造方法によれば、ガラス基板のみからなる凹版よりも表面強度に優れた凹版を製造することができるようになる。
【００１６】
本発明の凹版の製造方法によれば、溝部分位置を構成する側面と凹版の表面（溝部分を除く表面）との境界部は、ガラス基板にＤＬＣ層が積層される際に、ややＲ形状に形成されるので、ドクターブレードの先端が接触した際におけるガラス基板の破損の虞をより効果的に抑制することができる。
【００１７】
本発明の凹版の製造方法によれば、ＤＬＣ層をほぼ均一な厚みで形成することができて高い寸法精度を維持しつつ表面強度を高められた凹版を得ることができる。また本発明の凹版の製造方法によれば、特に、得られる凹版に形成される上記境界部について、溝の長手方向（稜線方向）に向かって多数の凹凸が発生する虞を効果的に抑制することができ、溝の高い寸法精度を実現した凹版を得ることが可能となる。
【００１８】
そして、本発明の凹版の製造方法によれば、通常では凹版を製作する際の原版として用いられるガラス製の基板に対して直接溝のパターンを形成し、その原版自体を凹版となすことができるようになるため、溝部分の寸法精度に一層優れた凹版が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の凹版１は、図１に示すように、溝３を備えるガラス基板２の表面にバインダー層４を積層し、そのバインダー層４の表面上にＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層５を積層して形成されている。そして、凹版１において、ガラス基板２の溝３にバインダー層４および金属メッキ層５がこの順に積層されて溝部８が形成されており、凹版１における溝部８を除く表面と溝部８の側面との境界位置（境界部１１）がややＲ形状に形成されている。
【００２０】
凹版１の溝部８は、そのパターンや深さ、幅などの寸法を特に限定されず、また溝部８を構成する溝３は、ガラス基板２に形成可能な程度であれば、溝のパターンや、溝の深さや幅などの寸法を特に限定されず、適宜設定して形成されてよい。
【００２１】
ガラス基板２に用いるガラスとしては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライム、低アルカリガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスを適宜選択することができる。
【００２２】
バインダー層４は、ガラス基材２に対する密着力およびＤＬＣ層５に対する密着力がＤＬＣ層５とガラス基材２との密着力よりも強い層である。また、バインダー層４は、ＤＬＣ層５よりも内部応力の小さい層である。このようなバインダー層４としては、チタン、タングステン、クロム、アルミニウムなど、あるいはこれらの合金などといった金属からなる層を挙げることができるほか、シリコンカーバイト、タングステンカーバイト、チタンカーバイト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化クロム、酸化カルシウム、アルミナなど、あるいはこれらを２種以上混合したものなどで構成されるセラミックスの層などを挙げることができる。なお、バインダー層４は、ガラス基材２とＤＬＣ層５の両者に対する密着力の点では、金属からなる層であることが好ましい。
【００２３】
本発明の凹版１は次のようにして製造することができる（図２、図３）。
まず、予め定められたパターンにて溝３を形成したガラス基板２を作成する。ガラス基板２に対する溝３の作成は、フォトレジストを用いる方法など公知方法を適宜用いることができる。
【００２４】
フォトレジストを用いてガラス基板２に溝３を形成する場合には、例えば、次のようにして溝３を形成したガラス基板２を得ることができる。すなわち、ガラス基板２の基となるガラス材にクロムなどの金属薄膜６を形成したもの（ブランクスという。）を用いて（図２（Ａ））、ブランクスの金属薄膜６上にレジストを塗布してレジスト膜７を作成したもの（フォトマスクブランクスという。）となしたうえで（図２（Ｂ））、フォトマスクブランクス上（すなわちレジスト膜７上）における予め定められた溝３のパターンの形成位置に対応する部位（溝対応部位１０）にレーザビーム描画装置にて光を照射し、溝対応部位１０とそれ以外の部位とでレジスト膜７の物性を異ならせる。そして、その物性の違いにもとづき溝対応部位１０のレジスト膜７を取り除いて金属薄膜６表面を露出させ（図２（Ｃ））、金属薄膜６表面の露出した部位について金属薄膜６を構成する金属をエッチングしてガラス基板２表面を露出させる（図２（Ｄ））。さらに、ガラス基板２表面が露出した部位についてガラスをエッチングする（図３（Ａ））。こうして、ガラス基板２に予め定められたパターンにて溝３を形成することができる（図３（Ｂ））。
【００２５】
溝対応部位１０以外のレジスト膜７については、金属薄膜６を構成する金属をエッチングした後、且つ、ガラスをエッチングする前もしくは後に除去される。レジスト膜７の除去は、公知方法を適宜用いて実地することができる。
【００２６】
なお、金属薄膜６の形成は、蒸着法などの公知方法を適宜用いることができ、金属薄膜６を構成する金属のエッチング方法としては、ドライ法、ウェット法などの公知方法を適宜用いることができる。
【００２７】
また、ガラスのエッチング方法としては、ドライ法、ウェット法など、公知方法を適宜用いることができる。ガラスのエッチングでは、金属のエッチングに比べ、一般的にエッチングされる位置によるエッチング量のむらが生じにくく、したがって形成される溝３の深さにもむらが生じにくくなり、高精度にエッチングを行うことが可能であり、ガラス基板２に溝３のパターンを高い寸法精度にて形成することが可能となる。
【００２８】
次に、溝３を備えるガラス基板２に、バインダー層４を積層形成する（図３（Ｃ））。形成されるバインダー層４の厚みは、溝３の深さや幅、ガラス基板２の厚み、ＤＬＣ層５の厚みなどに応じて適宜設定される。
【００２９】
バインダー層４の形成は、常法を適宜用いて、実施することができ、具体的には、例えば、ガラス基板２に対してバインダー層４の構成材料をスパッタリングすることで形成することが可能である。スパッタリングは、次のように、公知のスパッタリング装置を用い、適宜条件を選択して実施することができる。
【００３０】
スパッタリング装置は、通常、ガラス基板２を支持する回転可能な支持部と、ガラス基板２上の所定の面に対向して配置されるスパッタリングターゲットを保持する保持部とを真空チャンバーに包容した構成を備えており、真空チャンバーには、アルゴンガスなど所定のガスを導入するガス導入部と、真空チャンバー中の気体を排気する排気部とが設けられている。
【００３１】
スパッタリングによるバインダー層４の形成は、次のようにして行われる。まず、スパッタリング装置の支持部にガラス基板２を設置し、バインダー層４を構成する構成材料をスパッタリングターゲットとして用いてこれを保持部に配置する。つぎに、真空チャンバー内の気体を排気部より脱気して真空チャンバー内の圧力を減じ、一方で真空チャンバー内のガス導入部よりアルゴンガスなどの所定のガスを導入する。そして真空チャンバー内に導入されたガスをプラズマにてイオン化させる。真空チャンバー内において、イオン化されたガスはスパッタリングターゲットに衝突し、これによりスパッタリングターゲットがスパッタされ、スパッタされた粒子は蒸着粒子をなし、蒸着粒子がガラス基板２の表面に付着する。このとき、スパッタリングターゲットの蒸着粒子は、ガラス基板２の溝３の側面の部分に対しても付着しうる。こうして、ガラス基板２上にバインダー層４が形成される。
【００３２】
そして、ガラス基板２面上に積層されたバインダー層４の露出面（空気界面）上にＤＬＣ層５を積層する（図１）。
【００３３】
ＤＬＣ層５の厚みは、凹版１に形成される溝部８の幅と深さおよび、凹版１の溝部８の幅や深さに要請される寸法精度とに応じて適宜選択されるが、凹版１の溝部８を完全に埋没させない程度の厚みである。
【００３４】
ガラス基板２に形成されたバインダー層４上へのＤＬＣ層５の積層は、炭素をスパッタリングすることで実施することができるほか、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学的蒸着）法を用いて、そのガラス基板２に炭素を蒸着させることによって実施することができるほか、
【００３５】
炭素をスパッタリングすることによりＤＬＣ層５を形成する場合、ＤＬＣ層５は、公知のスパッタリング装置を用い公知の条件を適宜用いて形成することができる。
【００３６】
例えば、ＤＬＣ層５を形成するにあたり、スパッタリング装置として、上記バインダー層４の形成で説明した構成を有するものを用いることができる。
【００３７】
スパッタリング装置を用いたスパッタリングによるＤＬＣ層５の形成は、次のようにして行われる。まず、バインダー層４を積層したガラス基板２をスパッタリング装置の支持部に設置し、炭素をスパッタリングターゲットとして用いてこれを保持部に配する。つぎに、バインダー層４の形成の場合と同様に、真空チャンバー内の気体を排気部より脱気し、一方で真空チャンバー内のガス導入部よりアルゴンガスなどの所定のガスを導入し、そのガスをプラズマにてイオン化させる。イオン化されたガスはスパッタリングターゲットに衝突し、これによりスパッタリングターゲットがスパッタされ、スパッタされた粒子は蒸着粒子をなし、蒸着粒子がガラス基板２上のバインダー層４の表面に付着する。このとき、スパッタリングターゲットの蒸着粒子は、ガラス基板２の溝３の側面部分上に形成されたバインダー層４の部分に対しても付着しうる。こうして、ガラス基板２上に形成されたバインダー層４の表面に対してＤＬＣ層５が積層される。
【００３８】
ＣＶＤ法にてＤＬＣ層５を形成する場合、公知のＣＶＤ法に用いられる装置を用い、常法を用いて所定の実施条件（真空チャンバー内の真空度、温度、原料ガスの種類など）にてＤＬＣ層５を形成することが可能である。また、ＤＬＣ層５の形成にＣＶＤ法が用いられる場合には、プラズマＣＶＤ法が好ましく、ＤＬＣ層５の密着性を高める点では高周波プラズマＣＶＤ法がより好ましい。
【００３９】
ＣＶＤ法にてＤＬＣ層５を形成する場合、ＤＬＣ層５を構成する炭素源となる原料ガスとしては、メタン、アセチレン、又はベンゼンなどといった炭化水素化合物のガスがあげられる。
【００４０】
こうして、ガラス基板２にバインダー層４とＤＬＣ層５とがこの順に積層されて、境界部１１をややＲ形状にしつつ溝部８を形成した凹版１が得られる。
【００４１】
なお、本発明の凹版１においては、ガラス基板２の全面（溝３を含む）にバインダー層４が形成され、溝３を含みバインダー層４の露出面全面を覆うようにＤＬＣ層５が形成されている場合（図１）を例として説明したが、ガラス基板２の表面の一部にバインダー層４とＤＬＣ層５が形成されてもよく、またバインダー層４の一部にＤＬＣ層５が積層形成されてもよい。例えば、凹版１において、溝３を形成した面（溝形成面）と溝３を形成していない面という、ガラス基板２の厚み方向に互いに背面の関係にある２つの面を考えた場合に、溝形成面にのみバインダー層４およびＤＬＣ層５がこの順に積層されてもよい。このような凹版１は、ガラス基板のみで構成される凹版よりも、ドクターブレードとの接触の際に破損を生じる虞を低減しうる点で、表面強度に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における凹版の１実施例を説明するための断面図である。
【図２】（Ａ）本発明における凹版の製造に用いることができるブランクスの例を説明するための断面図である。（Ｂ）本発明における凹版の製造に用いることができるフォトマスクブランクスの例を説明するための断面図である。（Ｃ）本発明における凹版の製造工程においてレジスト膜に溝を形成した状態を説明するための断面図である。（Ｄ）本発明における凹版の製造工程において金属薄膜に溝を形成した状態を説明するための断面図である。
【図３】（Ａ）本発明における凹版の製造工程においてガラス基板に溝を形成した状態を説明するための断面図である。（Ｂ）本発明における凹版の製造工程においてガラス基板に溝を形成した状態を説明するための断面図である。（Ｃ）本発明における凹版の製造工程においてガラス基板にバインダー層を形成した状態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  凹版
２  ガラス基板
３  溝
４  バインダー層
５  ＤＬＣ層
６  金属薄膜
７  レジスト膜
８  溝部
１０  溝対応部位
【図１】
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【図２】
2009045817.tif 000004
【図３】
2009045817.tif 000005