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記

2022 年度スクリーン印刷技術研究会セミナー印象記

佐竹保彦*

Yasuhiko SATAKE*

2022 年度スクリーン印刷技術研究会セミナーが，2022
年 11 月 25 日（金）に開催された．昨年に引き続き，コロナ禍の影響で Web セミナー形式となったが，昨年を上回る80 名の方々にご参加いただいた．
今回のセミナーでは，「スクリーン印刷の基本と最新のスクリーン印刷技術」と題して，スクリーン印刷を支えるスキージの重要性，スクリーン版用の感光性乳剤の基本と選定，ロール to ロールスクリーン印刷システム，多層スクリーン印刷技術を用いたフレキシブルディスプレイについて 4名の講師にご講演いただいた．

1．スキージの重要性及び「適正印圧」による均一膜厚の実現
（株）ミノグループ 廣木将人 氏
スクリーン印刷は膜厚均一性が非常に高い印刷手法である．しかし，実際には膜厚ばらつきが大きいなどのトラブルが発生している．原因の一つとして，スキージ印圧が適正ではないケースが多い．講演では，高品質なスクリーン印刷の実現に重要なスキージの選択，適正印圧の決定
写真 1 廣木氏
方法，スキージの条件違いによる膜厚への影響について検証データを例に説明いただいた（写真 1）．
スキージが適正な状態ではないと，品質が安定しない，印刷条件の再現性がないといったトラブルに見舞われる．このため，耐溶剤性・耐摩耗性が高いこと，ホルダー取付け時の直線性，アタック角度の安定性，基材に追随する適度な変形，被研磨性に優れていることが必要となる．
適正印圧とは，印刷膜厚の面内ばらつきが± 5％以下になる条件である．スキージの印圧設定には押し込み方式とエアー圧方式があり，前者では適正印圧以下の調整が容易，後者ではスキージ形状・硬度・角度に関わらずにエアー圧のみで荷重が調整可能という長所がある．ミノグループでは再現性が高い押し込み方式を推奨しているとのこと．
スキージエッジの状態も印刷膜厚の安定性に影響する．研磨後のスキージ先端は鋭利で，摩耗による印刷膜厚変化やエッジの欠けが起こりやすいため，面取り仕上げが必要であ* 大日本印刷（株） 技術開発センター（〒 300-2646 茨城県つくば市緑ケ原 1-1-3）

る．面取り仕上げの有無で印刷膜厚が約 15％変化するという検証例も示された．スキージ硬度・角度・厚み・ホルダーからの突き出し長さなどによる印刷厚みへの影響についても，検証データに基づいて説明いただいた．
感覚的に理解していたつもりでも，定量的な評価を行うことで理解が深まり，課題解決や印刷品質の向上に結びつくのではないだろうか．多くの検証データを例にスキージの重要性，各条件による膜厚への影響度を非常に分かりやすく紹介いただいた．

2．感光性乳剤の基本と高品質スクリーン版のための乳剤選定と標準乳剤の紹介
（株）栗田化学研究所 犬伏孝之 氏
高品質なスクリーン印刷を行うた
めには，適切な製版技術や乳剤選定も必要となる．講演では，感光性乳剤の種類や組成から分かる特徴および取り扱いの注意点，選定方法について説明いただいた後，多くの用途に対応できる高品質な標準乳剤について紹介いただいた（写真 2）．
写真 2 犬伏氏
乳剤の種類はジアゾタイプとSBQ タイプに分けられる．どちらも PVA を水に溶かして，アクリルまたは酢酸ビニル，もしくは両方を入れて乳化させる．前者は，耐溶剤性・耐水性や解像性が高い長所があるが，ライフが短いといった短所がある．後者は耐水性が劣るが，最初に重合しているため，光以外（水や熱）に反応せずライフが長い．
乳剤の保存環境は，熱反応が始まる温度や凝固点を考慮し，10 ～ 25℃の冷暗所が推奨される．ジアゾ未混合でも感光性があるため光に注意が必要だ．ジアゾ感光剤は熱反応があるため 5℃以下の冷蔵保管で，開封後は吸湿や光に注意してすぐに使用する必要がある．調合後も熱反応があるため，10 ～ 20℃保管する．ジアゾ反応が進み，同じ露光量でも線幅が変わるため，精密な製版では 2 週間以内の使用を推奨するとのこと．
露 光 に 関 し て は， 乳 剤 が 完 全 硬 化 す る 露 光 量 の 60 ～80％が適正条件の目安となる．アンダー露光の方が解像性は良い場合もあるが，メッシュへのくい込みは甘くなるので剥がれの原因となる．アクリルリッチの高解像度乳剤では50 ～ 60％が適正となる場合があるので，実際に確認する

印必要がある．
乳剤選定においては，インクやメッシュ，乳剤厚などに応じた製品を用意されている．ただし，多様な目的に合わせて多くの乳剤を扱うには管理コストがかかってしまう．高品質で汎用性の高い乳剤を標準乳剤とすることで，トータルコストを抑えられる可能性もある．高解像・高耐溶剤性・高い柔軟性などオールマイティーな製品も開発されており，フィルム化も進めているとのこと．
乳剤成分や乳化，硬化・剥離・硬膜処理の仕組みについても，具体的な構造や絵を交えて分かりやすく説明いただいた．今回紹介された標準乳剤以外でも，要望に応じたカスタマイズが可能とのこと．ぜひ相談されてはいかがだろうか．

象記

開発されることで，これまで異なるプロセス・装置で生産していた製品も取り込み，さらに環境にも配慮できるというのは素晴らしい事例だと思う．更なる応用展開に期待したい．

4．多層スクリーン印刷法を用いたデジタルサイネージ用の大面積フレキシブルディスプレイの作製東京大学 新領域創成科学研究科 渡辺和誉 氏
東京大学の竹谷・岡本・渡邉研究室と株式会社オルガノサーキットで共同開発された，多層スクリーン印刷技術を用いたフレキシブルディスプレイについてご紹介いただいた（写真 4）．
3．ロ ール to ロールスクリーン印刷システムの最新技
デジタルサイネージ市場をター術動向ゲットにしており，現行 LED ディ
写真 4 渡辺氏
ニューロング精密工業（株） 村山邦夫 氏
スプレイは重い・硬い・高価といっ
ロ ー ル to ロ ー ル 印 刷 シ ス テ ム
た課題がある．このため，「軽量・フレキシブル・安価」を（ロータリースクリーン印刷，間欠コンセプトに開発された．本ディスプレイは，LED や研究型スクリーン印刷）および最新の印室で開発された有機薄膜トランジスタ（OTFT）を含むアク刷事例について，分かりやすい動画ティブマトリックス（AM）回路，フィルム基板などから構も交えて説明いただいた（写真 3）．
成される．
ロータリースクリーン印刷の特長
今回，肝となる AM 回路をスクリーン印刷により作製しとしては，連続搬送および高速印刷
た．AM 回路は各画素の LED の明るさを決定する（画素情が可能，円筒版のため版離れが均一報を書き込む）ため，信号線や電源線などが必要となる．パ
写真 3 村山氏
でパターンにじみを抑制できるなどネル裏面からの導通用スルーホール穴埋めや Via 抜き絶縁がある．以前より服飾などの捺染関係や壁紙，食品関係など層および交差配線を，スクリーン印刷により高い位置精度で使われていたが，2009 年頃からは製版技術向上（版の解（＜ 50 μ m）で積層印刷することに成功している．実装した像度が向上）により，RFID や燃料電池・全個体電池（電極， OTFT チップと引出し配線の接続にもスクリーン印刷を使用している．OTFT は薄膜状で鉛直方向の圧力に強いこと電解質）向けにも使われるようになった．もあり，スキージの圧力がかかっても問題ないとのこと．
版の種類は，ニッケルスリーブにエッチングやレーザーな今回，500 mm × 500 mm の実物サンプルを会場で拝見
どで孔を加工するもの（シームレス版）と平版用ステンレスしたが，非常に精細で均一な仕上がりであり，開発者の方々メッシュにメッキを施して強度を持たせ，円筒状に繋ぎ合わの高い技術力とスクリーン印刷の可能性に改めて驚かされせるものがある．前者は繋ぎ目が無いため，エンドレスパた．さらにシームレスでタイリングすることで大画面化が可ターン印刷が可能で，連続印刷時の剛性もある．後者は平版能となる．今年度中の事業化を目指しているとのことで，大用メッシュを使用するため選択肢が多く，微細パターンからいに期待したい．
厚膜パターンまで対応可能だ．
間欠型スクリーン印刷ではテンション管理式とフリーテン
最後に今回の講演は，昨年同様ション式がある．前者は搬送制御・高速印刷が可能で，Web セミナー形式となったが，場MLCC などの薄いフィルム搬送に適している．後者は大面所の制約なく参加できるようになっ
積印刷などに対応できる．ロール to ロール印刷システムのたことで，全国からご参加いただけ乾燥炉内において熱収縮が起きるため，テンション管理式でた．各講演後の質疑応答でも活発なは炉内のテンションを適切に調整して寸法を保つ．MLCC意見交換がされた．2022 年より新は，後工程で印刷シートの積層があるため，位置ずれが起きたに始まった佐野主査による「スクると積層できない可能性がある．このため，工程毎に位置ずリーン印刷基礎講座」についても非れや寸法変化が起きないようにテンションコントロールを行
写真 5 佐野氏
常に多くの方々に参加いただいておい，アライメントカメラによる位置補正を行っている．
り，2023 年は，基礎講座を I・II に分けて 6 月，10 月に最新事例として，厚盛印刷のために開発されたパワープリ開催する予定である（写真 5）．
ント（特許出願中）について，放熱基板を例に紹介いただいスクリーン印刷は，今回の講演にもあったフレキシブルた．セラミック上に Cu を塗って焼成するプロセスがあるが，ディスプレイなどの最新製品にも用いられており，様々な可エッチングするより Cu の使用量を節約できる．また，ウェッ能性を秘めた印刷手法である．その特長が十分理解され，皆トプロセスが無いため環境にも優しいプロセスとなってお様のアイデアと掛け合わせられることで更なる新しいモノがり，問合せが非常に多くなっているとのこと．その他にも細線高アスペクト印刷や薄塗り印刷についても紹介いただいた． 生み出されることを切に願っております．
生産性の高いロール to ロールスクリーン印刷システムを