CN110300930B - 凹版的制造方法及凹版制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种技术，在通过使感光性材料曝光而制造凹版的情况下，可针对每一种开口尺寸单独地控制凹部的深度，且可缩短制造所需的时间。有关具有平坦部与多个凹部的凹版的制造方法的本发明具备：第1步骤(步骤S103)，使由光硬化性材料形成的感光层中的成为平坦部的区域以为了将凹部中的开口尺寸为最小的第1尺寸的凹部设为目标深度所需的第1曝光量进行曝光而硬化；及第2步骤(步骤S106)，不使感光层中的成为具有第1尺寸的凹部的第1区域曝光，而使感光层中的成为开口尺寸为比第1尺寸大的第2尺寸的凹部的第2区域以第2曝光量进行曝光。

Description

凹版的制造方法及凹版制造装置

技术领域

本发明涉及一种具有在平坦部形成开口的多个凹部的凹版的制造方法及制造装置。

背景技术

已知有将由导电性油墨等印刷材料形成的图案自平板状的凹版转印至平板状的印刷媒体(玻璃、树脂膜等)而进行印刷的印刷技术。作为用于此种印刷技术的凹版，可使用例如在金属或玻璃等的平板上刻设有凹部的凹不版。在形成凹部的步骤中，可使用光微影、蚀刻、镀覆、蒸镀等方法。此种制造方法中，需要大规模的制造设备，因此，制造成本较高，且制造所需的时间亦较长。另外，难以应对多品种少量生产。

为了解决此种问题，亦提出通过使感光性树脂曝光而制作凹版的技术。若考虑使用凹版的印刷中的印刷特性，则一般而言，较理想为开口尺寸较小的凹部变深，且开口尺寸较大的凹部变浅。然而，在单一条件的曝光中，难以对开口尺寸不同的凹部的深度分别单独地进行控制。

作为对通过曝光形成的凹部的深度进行控制的技术，例如有在专利文献1中记载的技术。在该技术中，通过将以感光性树脂层的涂布、曝光、及烘烤的一连串步骤形成的层进行层叠而形成深度不同的多个凹部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-188926号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述现有技术中，能够精度良好地控制凹部的深度。另一方面，由于反复执行包含涂布、曝光、及烘烤的一连串步骤，故制作所需的时间会变得相对较长。因此，期望确立能够使制造步骤更简单而以短时间制作凹版的技术。

用于解决问题的手段

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种技术，在通过使感光性材料曝光而制造凹版的情况下，其可针对每一种开口尺寸单独地控制凹部的深度，而且可缩短制造所需的时间。

本发明的一方式是一种凹版的制造方法，其是具有平坦部及在上述平坦部形成开口的多个凹部的凹版的制造方法，为达成上述目的，该凹版的制造方法具备：第1步骤，使由光硬化性材料形成的感光层中的成为上述平坦部的区域以为了将上述凹部中的开口尺寸为最小的第1尺寸的凹部设为目标深度所需的第1曝光量进行曝光而硬化；及第2步骤，不使上述感光层中的成为具有上述第1尺寸的上述凹部的第1区域曝光，而使上述感光层中的成为开口尺寸为比上述第1尺寸大的第2尺寸的上述凹部的第2区域以第2曝光量进行曝光。

另外，本发明的另一方式是一种凹版制造装置，其是制造具有平坦部及在上述平坦部形成开口的多个凹部的凹版的凹版制造装置，为达成上述目的，该凹版制造装置具备：保持部，将在基材的表面形成有光硬化性材料的感光层的工件予以保持；照射部，对上述工件照射光而使上述光硬化性材料曝光；及控制部，控制自上述照射部朝向上述工件的光的入射图案；且上述控制部使上述感光层中的成为上述平坦部的区域以为了将上述凹部中的开口尺寸为最小的第1尺寸的凹部设为目标深度所需的第1曝光量进行曝光而硬化，上述控制部不使上述感光层中的成为具有上述第1尺寸的上述凹部的第1区域曝光，而使上述光硬化性材料层中的成为开口尺寸为比上述第1尺寸大的第2尺寸的上述凹部的第2区域以第2曝光量进行曝光。

在如此构成的发明中，通过使光硬化性材料曝光而部分地硬化，而制造硬化部位成为平坦部且未硬化部位成为凹部的凹版。作为凹部，可能混合存在有具有各种开口尺寸的凹部。此处，若考虑凹版印刷中的印刷特性，则较佳为开口尺寸较小的凹部变深，且开口尺寸较大的凹部变浅。然而，在将未曝光的未硬化部位用作凹部的方式中，有在单一的曝光条件下开口尺寸越大的凹部则越深的特征，详情将在下文进行叙述。

因此，在本发明中，首先以开口尺寸最小的第1尺寸的凹部成为目标深度的曝光条件、即第1曝光量使感光层中的成为平坦部的区域曝光。通过曝光而光硬化性材料硬化，由此在第1区域形成所需的开口尺寸及深度的凹部。另一方面，在应成为开口尺寸更大的凹部的第2区域，在该时间点形成比第1尺寸的凹部深的凹部。因此，对于此种第2区域，通过以第2曝光量追加进行曝光而调整其深度。此时，通过使已成为所需的深度的第1区域不进一步曝光，而可对第2曝光量任意地进行设定。因此，可自由地调节形成在第2区域的凹部的深度。

在本发明中，通过使未硬化的光硬化性材料追加曝光而硬化而调节凹部的深度。因此，在以第1曝光量进行曝光之后，可变更曝光条件而立即以第2曝光量进行曝光，且其间无须进行感光层的涂布或烘烤。因此，与先前相比，能够以短时间制造凹版。

再者，在应形成的凹部的开口尺寸为3种以上的情形时，将其中的最小的凹部视作“第1尺寸”且以第1曝光量进行曝光，将更大的开口尺寸的凹部分别单独地视作“第2尺寸”且以第2曝光量进行曝光即可。由此，可一面针对每一种开口尺寸单独地控制深度一面制造凹版。

发明效果

如以上那样，根据本发明，可根据开口尺寸而单独地控制凹部的深度，而且能够以短时间制造凹版。

本发明的上述以及其他目的、新的特征如果参照附图并阅读下面的详细说明则能够更加明了。其中，附图专门用于说明而并非对发明的范围进行限定。

附图说明

图1A是表示本发明的凹版制造装置的第1实施方式的图。

图1B是表示本发明的凹版制造装置的第2实施方式的图。

图2A是示意性地表示入射至感光层的光的扩散的图。

图2B是示意性地表示入射至感光层的光的扩散的图。

图2C是示意性地表示入射至感光层的光的扩散的图。

图2D是示意性地表示入射至感光层的光的扩散的图。

图3A是表示调节凹部的深度的方法的原理的图。

图3B是表示调节凹部的深度的方法的原理的图。

图3C是表示调节凹部的深度的方法的原理的图。

图4是示意性地表示曝光图案的第1方式的图。

图5是示意性地表示曝光图案的第2方式的图。

图6是示意性地表示曝光图案的第3方式的图。

图7是表示凹版的制造方法的流程的流程图。

图8是表示用以作成曝光图案的处理的流程图。

图9是表示凹部的配置与曝光图案的关系的图。

具体实施方式

图1A及图1B是表示本发明的凹版制造装置的2个方式的图。更详细而言，图1A是表示本发明的凹版制造装置的第1实施方式的概略构成的图。另外，图1B是表示本发明的凹版制造装置的第2实施方式的概略构成的图。这些凹版制造装置1、2是能够执行本发明的凹版的制造方法的装置，且以使具有感光层的工件3曝光而制造凹版为目的而使用。作为工件3，可使用例如在玻璃板、金属板、树脂板等平坦的基材32的表面例如通过涂布而形成有光硬化性树脂材料的均匀的感光层31的工件。以制造凹版为目的而使用。作为光硬化性树脂材料，例如可使用Printight(注册商标)、PG板、SU-8等。

图1A所示的第1实施方式的凹版制造装置1具备曝光装置10及控制单元100。曝光装置10具备光产生部11、光路调整部12、光扫描部13、及工件保持部14。工件保持部14的上表面为水平的平台面141，且将使感光层31朝向上方而载置的工件3保持在该平台面141。工件保持部14通过设置于控制单元100的驱动机构105而能够在水平方向上移动。

光产生部11具有例如半导体激光器、气体激光器那样的光源。光源根据来自设置于控制单元100的亮灯控制部101的控制指令点亮而出射光束L1。作为光束L1，可使用具有为了使在感光层31中使用的光硬化性树脂材料硬化所需的能量的光束。例如在光硬化性树脂材料为紫外线硬化型树脂材料的情形时，作为光束L1，使用紫外线。

光路调整部12具有将自光产生部11出射的光导引至光扫描部13的功能，且例如包含反射镜而构成。光扫描部13根据来自设置于控制单元100的扫描控制部102的控制指令，使自光产生部11经由光路调整部12而入射的光束L1的光路变化。由此，光束L1在保持于工件保持部14的工件3的入射位置时刻变化，对工件3上表面的感光层31进行扫描曝光。作为曝光装置10，可应用公知的具有一般构成的曝光装置。因此，省略关于曝光装置10的各构成的详细说明。

控制单元100还具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)103、及存储器104。CPU103是执行用以控制凹版制造装置1的各部而使各部执行固定动作的控制程序的处理器。存储器104存储控制程序或各种数据。另外，虽省略图示，但控制单元100除上述以外，还具备负责与用户或外部装置之间的信息交换的接口部。

存储器104存储表示使工件3曝光而应形成的凹版的图案的图案数据。CPU103基于存储在存储器104的曝光数据而控制亮灯控制部101及扫描控制部102，使工件3的感光层31曝光成与曝光数据对应的图案。具体而言，一面通过扫描控制部102使光束L1在感光层31的入射位置依序变化，一面以与曝光数据对应的亮灯图案使光束L1自光产生部11断续地出射。由此，对工件3的感光层31选择性地进行扫描曝光。再者，亦可为如下构成，即，将光源连续地产生的光束通过根据图案数据动作的遮光器而开闭。

另一方面，图1B所示的第2实施方式的凹版制造装置2具备曝光装置20及控制单元200。曝光装置20具备光产生部21、光路调整部22、光扫描部23、及工件保持部24。工件保持部24的上表面成为水平的平台面241，且将使感光层31朝向上方而载置的工件3保持于该平台面241。工件保持部24通过设置于控制单元200的驱动机构205而能够在水平方向上移动。

光产生部21具有例如半导体激光器、气体激光器那样的光源。光源根据来自设置于控制单元200的亮灯控制部201的控制指令点亮而出射光束L2。光路调整部22具有将自光产生部21出射的光导引至光扫描部23的功能，且例如包含反射镜而构成。光扫描部23根据来自设置于控制单元200的扫描控制部202的控制指令，使自光产生部21经由光路调整部22而入射的光束L2的光路变化。由此，光束L2在保持于工件保持部24的工件3的入射位置时刻变化，对工件3上表面的感光层31进行扫描曝光。

在光扫描部23、与保持于工件保持部24的工件3之间，配置有掩模25。具体而言，在光扫描部23与工件保持部24之间设置有掩模保持部26。将与使工件3曝光而应形成的凹版的图案对应的掩模25载置于掩模保持部26。由此，自光扫描部23朝向工件3的光束L2被部分地遮蔽，而工件3的感光层31根据来自掩模25的掩模图案进行曝光。再者，亦可为如下构成，即，代替使如激光束那样的光束L2扫描的方式，而使来自出射具有更大截面面积的光束的光源的光入射至掩模25整体，将感光层31一次性曝光。

控制单元200还具备CPU203及存储器204。CPU203是执行用以控制凹版制造装置2的各部而使各部执行规定动作的控制程序的处理器。存储器204存储控制程序或各种数据。另外，虽省略图示，但控制单元200除上述以外，还具备负责与用户或外部装置之间的信息交换的接口部。

另外，如下所述，在利用该凹版制造装置2的凹版制造方法中，使用多种掩模25。因此，预先准备掩模图案不同的多个掩模25，设置于控制单元200的掩模切换部206将多个掩模25选择性地载置于掩模保持部26。以此方式切换多个掩模25。

在这些凹版制造装置1、2之间，用以决定入射至感光层31的光的图案的具体手段不同，但任一装置均可将感光层31以规定的图案来部分地曝光。因此，利用以下说明的方法的凹版的制造可使用凹版制造装置1、2中的任一者执行。因此，在以下的说明中，只要无特别需要，则不限定所使用的装置为哪一个。

接着，对本发明的凹版的制造方法进行说明。如上所述，凹版通过将形成于工件3的感光层31根据凹版的图案曝光而形成。感光层31由光硬化性材料形成。因此，感光层31中的经曝光的部分硬化而作为平坦部保留，另一方面，未曝光的部分未硬化，最终通过被去除而成为凹部。换言之，感光层31的曝光为所谓负型曝光型，即，使应作为平坦部保留的区域曝光而硬化、且不使应成为凹部的区域曝光。

首先，对达成本案发明的发明者等人的见解进行说明。再者，以下为方便说明，将形成于工件3的感光层31中的光入射的一侧的面称为“正面”，且在图中标注附图标记31a。另一方面，将在与此相反侧并与基材32接触的一侧的面称为“背面”，且标注附图标记31b。

图2A至图2D是示意性地表示入射至感光层的光的扩散的图。如图2A所示，考虑截面面积较小的束状的光L入射至感光层31的情形。入射至感光层31的正面31a的光L在感光层31的内部散射，进而在感光层31的背面31b反射、散射。因此，在感光层31的内部光到达的范围如图2A中标注阴影线所示那样，成为自正面31a侧朝向背面31b侧逐渐扩大的形状。如此一来，光到达的范围中，由光强度与照射时间的积表示的曝光量成为由形成感光层31的光硬化性材料决定的阈值以上的区域被曝光而硬化。

观测到如下现象，即，硬化与其说是自光入射的正面31a侧开始，倒不如说是自背面31b侧开始且朝向正面31a侧进行。认为其原因在于，在感光层31的背面31b附近，自正面31a侧入射的光与在背面31b反射的光重叠而使光强度局部变高。另外，即使是在未对感光层正面31a进行光照射的区域，亦通过入射至其周围区域的光的迂回而间接地被曝光，自感光层31的背面31b侧进行硬化。

如图2B及图2C所示，考虑以隔着具有规定的宽度Da的区域的方式对其两侧照射光L的情形。在两图中，表示光L的箭头的密度示意性地表示曝光量的不同。即，表示箭头密度较高的图2B的例子相较于箭头密度更低的图2C的例子曝光量更大。如这些图所示，曝光量越大则在感光层31内的光的扩散亦越大。

感光层31中的如上述那样直接或间接地被曝光的区域的曝光量如果为足以使光硬化性材料硬化的大小，则这些区域硬化。另一方面，由这些区域包围的图2B中的区域Ra及图2C中的区域Rb未硬化，若将未硬化的光硬化性材料去除则该部分成为凹部。由图可知，以此方式形成的凹部，曝光量越多则越浅。

另外，即便曝光量相同，根据夹在光照射的区域之间的区域的宽度的不同，形成于该区域的凹部的深度亦不同。即，如图2D所示，与光照射的区域的间隔Da相对较大的情形相比，在间隔Db较小的情形时，以迂回至背面侧的光进行曝光，由此，所形成的凹部的深度变得更小。

由以上可知，在经曝光的区域硬化而成为平坦部的负型曝光中，曝光量越大则凹部越浅，另外，即便曝光量相同，若凹部的开口尺寸较小则凹部亦变浅。亦即，可认为在固定的曝光条件下，凹部的开口尺寸越大则凹部越深，凹部的开口尺寸越小则凹部越浅。如此，所形成的凹部的深度依存于开口尺寸，故难以独立地控制凹部的开口尺寸与深度。

为了良好地进行利用凹版的印刷，较佳为与上述相反，使开口尺寸较小的凹部变深，且使开口尺寸较大的凹部变浅。为了使其成为可能，需要进行使曝光条件不同的多次曝光。

图3A至图3C是表示调节凹部深度的方法的原理的图。图3A表示在平坦部311形成开口的凹部312的理想的剖面轮廓的例。开口尺寸较小的凹部变深，开口尺寸较大的凹部变得更浅。为了制作此，例如如图3B所示，将感光层31中的希望作为平坦部311保留的区域以固定的曝光量曝光。如此一来，根据上述原理，各凹部的深度响应于其开口尺寸，且与图3A所示的理想的轮廓不同。再者，在以下各图中，将凹部的剖面轮廓以倒立梯形近似地表示。

在刚曝光后的感光层31中，成为在通过曝光而硬化的部位(在图3B下图中标注有斜线的部位)所包围的凹部担载有未硬化的光硬化性材料的状态。因此，若如图3C所示那样使此种未硬化的光硬化性材料追加曝光而硬化，则可调节凹部的深度。通过根据所需的深度而单独地变更曝光条件，而能够将多个凹部分别设为所需的深度。

再者，在不可逆的光硬化反应中，无法使一旦硬化的部位恢复至未硬化的状态。因此，无法事后使较浅地形成的凹部变深。仅可使最初较深地形成的凹部通过追加曝光而变浅。因此，最初的曝光条件必须设为与需要深度最大、亦即开口尺寸最小的凹部吻合。

如上所述，即便在相同曝光条件下，亦为开口尺寸越小则凹部越浅。因此，若在开口尺寸最小的凹部的深度成为对该凹部设定的目标深度的条件下进行曝光，则开口尺寸更大的凹部更深。关于此种凹部，通过利用追加曝光而单独地调节深度，而能够实现各自的目标深度。

以下，对用以基于上述原理使各凹部的深度为目标深度的具体曝光制程依序说明3个方式。此处，对形成开口尺寸不同的2种凹部的例子进行说明。但是，如下所述，该思路亦可扩大至开口尺寸为3种以上的情形。另外，为了将对感光层31的选择性曝光的状态容易理解地可视化，而示出使用掩模实现规定的曝光图案的例。亦即，是使用图1B所示的第2实施方式的凹版制造装置2的例子。然而，在使用不使用掩模而通过控制光源的点亮时机来实现曝光图案的图1A所示的第1实施方式的凹版制造装置1的情形时，亦可同样地考虑。

图4是示意性地表示曝光图案的第1方式的图。图4中的(a)表示欲制造的凹版的理想的剖面轮廓。在感光层31的正面形成的平坦部311，设置有开口尺寸相对较小但较深的凹部313、及开口尺寸更大且较浅的凹部314。以下，将感光层31中的最终将光硬化性材料去除而应成为凹部313的区域称为“第1区域R1”，将应成为凹部314的区域称为“第2区域R2”。另外，将凹部313的开口尺寸称为“第1尺寸S1”，将凹部314的开口尺寸称为“第2尺寸S2”。另外，分别以附图标记D1及附图标记D2表示凹部313及凹部314的目标深度。

再者，此处，从凹版印刷的印刷特性的观点而言，凹部的开口尺寸越小则越深。然而，开口尺寸与深度之间理想的关系并不限定于此。例如，可将凹部的深度不依存于开口尺寸而成为固定的剖面轮廓设为目标，另外，亦可将特定的开口尺寸的凹部具有与其他不同的深度的剖面轮廓设为目标。在任一情形时，均能够独立地设定开口尺寸与深度，该方面成为本技术的较大的特征。

作为第1次曝光，如图4的(b)所示，通过使用将与凹部313、314对应的区域遮蔽的掩模251，而仅对感光层31的正面31a中的成为平坦部311的区域选择性地照射光L。此时的曝光量设为将开口尺寸为第1尺寸S1的凹部313的深度设为目标深度D1所需的曝光量。将此时的曝光量称为“第1曝光量”。关于将未曝光的感光层31曝光而使开口尺寸为第1尺寸S1时深度成为目标深度D1的曝光量、亦即第1曝光量，可预先实验性地求出。

通过在此种曝光条件下进行曝光，而感光层31中的应成为平坦部311的区域成为光硬化性材料通过曝光而硬化的“硬化区域”。另一方面，应成为凹部313、314的第1区域R1及第2区域R2的中央部成为未入射光而实质上完全未曝光的“未曝光区域”。而且，在硬化区域与未曝光区域之间，形成有虽入射有某种程度的光但并未达到足以使光硬化性材料硬化的曝光量的“未硬化区域”。再者，实际上，硬化区域、未硬化区域及未曝光区域之间的边界并非如此明确，曝光量自未曝光区域朝向硬化区域连续地增加，曝光量超过规定的阈值的部分成为硬化区域。

通过以第1曝光量进行曝光，而在与凹部313对应的第1区域R1，自正面31a至硬化区域为止的深度大致成为目标深度D1。另一方面，在与凹部314对应的第2区域R2，自正面至硬化区域为止的深度大于目标深度D2。但是，在其底部附近，产生有虽以某种程度曝光但并未达到硬化的未硬化区域。

接着，如图4的(c)所示，使用使光仅入射至与凹部314对应的第2区域R2的掩模252，进行追加曝光(第2次曝光)。此时的曝光量设为比第1曝光量小且比使未曝光的感光层31硬化所需的曝光量小的值。因此，在第1次曝光后处于未曝光的状态的第2区域R2的中央部通过第2次曝光而曝光，但由于曝光量并不充分，故成为未硬化的“未硬化区域”。另一方面，通过第1次曝光而成为未硬化区域的区域通过接受进一步的曝光而累积的曝光量增加。若累积曝光量为足以使光硬化性材料硬化的量，则该区域硬化。由此，凹部314的深度变小，通过适当地设定此时的曝光量而可将凹部314的深度设为目标深度D2。

关于用以获得目标深度的曝光量，例如可以如下方式求出。关于自未曝光的状态直接形成凹部的情形时的曝光量与凹部的深度的关系，可根据光硬化性材料的种类或其厚度、照射光的波长等而针对每一种凹部的尺寸预先求出。可根据该关系求出自未曝光的状态直接形成凹部314的情形时使凹部314为目标深度D2所需的曝光量。

在实际的处理中调节凹部314的深度时，在为此进行的曝光之前进行第1次曝光，此时，第2区域R2亦通过自其他区域迂回的光而受到某种程度的曝光。因此，将第1次曝光中第2区域R2接受的曝光量从自未曝光的状态形成凹部314时所需的曝光量中减去后所得的曝光量成为第2次曝光中所需的曝光量。换言之，2次曝光中接受的曝光量的合计成为将凹部314设为目标深度D2所需的曝光量。由此，可将凹部314设为所需的深度。例如，可预先试验性地进行第1次曝光，测量此时第2区域R2中的至硬化区域为止的深度，而估计曝光量。

对与凹部313对应的第1区域R1的光入射被掩模252限制。因此，凹部313的深度不变而维持为目标深度D1。未曝光区域及未硬化区域的光硬化性材料为保持流动性的状态。通过将此去除而可如图4中的(d)所示那样形成具有与理想的剖面轮廓接近的剖面轮廓的凹版。

图5是示意性地表示曝光图案的第2方式的图。如图5的(a)及(b)所示，使用将与凹部313、314对应的区域遮蔽的掩模251且以第1曝光量进行曝光的部分为止与第1方式相同。由此，在第1区域R1形成目标深度D1的凹部313。另一方面，对与凹部314对应的第2区域R2进行追加曝光(第2次曝光)时，如(c)所示，使用具有较凹部314的开口尺寸S2大的开口尺寸S3的开口的掩模253。因此，在第2次曝光中，对与凹部314对应的第2区域R2、及围绕第2区域R2的周围区域照射光。在该情形时，曝光量亦设定为不使未曝光的感光层31硬化的程度的较小的值。

在感光层31中的应成为凹部314的部分与其周边部分的边界，因入射至感光层31的正面的光在感光层31内散射而曝光量容易变得不稳定。尤其在图5的(c)中由椭圆包围的部分、亦即凹部314的侧壁面或底面的角部分，有可能曝光量变得不稳定而凹部314的剖面形状产生偏差。在第2方式中，使应成为凹部314的部分与其外侧的部分的边界附近在第2次曝光中追加曝光而确实地硬化。由此，能够消除此种形状的不稳定性。

例如在图4所示的第1方式中，在第2区域R2的附近，在第1次曝光与第2次曝光之间掩模图案成为正好反转的状态。因此，两掩模间的略微的位置偏移亦会导致边界部分的曝光量变动，其结果，有可能产生凹部314的剖面形状的偏差。另一方面，在图5所示的例中，使第2次曝光范围中包含第2区域R2的周围区域，由此可容许某种程度的掩模间的位置偏移。再者，即便对已成为硬化区域的部分进一步进行光照射，该区域亦不会产生变化。即，不存在因使第2次曝光范围扩大至比第2区域R2更靠外侧而导致的缺点。但是，必须避免使已成为目标深度的其他凹部进一步发生曝光。关于该方面，将在下文再次提及。

如此，在第2曝光方式中，如图5的(d)所示，亦与图4所示的第1方式同样地，可形成具有与理想的剖面轮廓接近的剖面轮廓的凹版。在可使凹部的形状稳定的方面，第2方式亦可定位为将第1方式改良而成的方式。

图6是示意性地表示曝光图案的第3方式的图。如图6的(a)及(b)所示，使用将与凹部313、314对应的区域遮蔽的掩模251且以第1曝光量进行曝光的部分为止与第1及第2方式相同。由此，在第1区域R1形成目标深度D1的凹部313。

另一方面，对与凹部314对应的第2区域R2进行追加曝光时，如(c)所示，对与凹部314对应的第2区域R2的光入射被掩模254遮蔽，仅对其周围区域照射光。根据此种构成，与第2曝光方式同样地，亦可通过使与凹部314的侧壁面或底面的角部分对应的部位的曝光量选择性地增大而谋求凹部314的剖面形状的稳定化。在该情形时，对成为凹部314的第2区域R2的光照射通过掩模254而被防止，故在第2次曝光中第2区域R2的中央部不会硬化。因此，关于第2次曝光中的曝光量、即“第2曝光量”的设定，相较第1及第2曝光方式中的设定而言，自由度变高。

如此，在第3曝光方式中，如图6的(d)所示，亦与图4所示的第1方式及图5所示的第2方式同样地，可形成具有与理想的剖面轮廓接近的剖面轮廓的凹版。在可使凹部的形状稳定的方面，第3方式亦可定位为将第1方式改良而成的方式。

由该例可知，基于第2次曝光对第2区域R2进行的追加曝光并不限定于使光直接入射至成为对象的区域的方式，亦可通过对其周围区域照射光而通过光的迂回间接地使第2区域R2曝光。再者，由图6的(c)可明确，该方式中的掩模254的掩模图案等同于使第1次曝光中的掩模251与图5的(c)所示的第2方式中的掩模253重叠而成的图案。

此处，对形成开口尺寸不同的2种凹部的情形时的曝光方式进行说明。然而，在凹部的开口尺寸为3种以上的情形时思路亦相同。即，以第1曝光量进行第1次曝光之后，针对具有比最小的第1尺寸大的开口尺寸的凹部，将各凹部的开口尺寸视作“第2尺寸”而单独地进行第2次曝光，由此能够以目标深度形成各凹部。

具体而言，例如，有三种开口尺寸互不相同的凹部A、凹部B、及凹部C，其中，凹部A设为开口尺寸最小的凹部。在该情形时，最初，将为了使凹部A为其目标深度所需的曝光量设定为“第1曝光量”，进行对凹部A、B、C以外的平坦部照射光的第1次曝光。接着，作为对凹部B及/或其周围区域的第2次曝光，进行将为了使凹部B为其目标深度所需的曝光量设定为“第2曝光量”的曝光。此时，对凹部A、C执行不被曝光的对策(例如利用掩模的遮蔽)。由此，调节凹部B的深度。

进而，作为对凹部C及/或其周围区域的第2次曝光，进行将为了使凹部C为其目标深度所需的曝光量设定为“第2曝光量”的曝光。此时，对凹部A、B执行不被曝光的对策。由此，调节凹部C的深度。如此一来，凹部A、B、C分别被调节为目标深度。在开口尺寸为4种以上的情形时亦相同。

再者，在同一尺寸、同一深度的凹部有多个的情形时，这些凹部亦可通过同一时机的曝光而一次性形成。在该情形时，一次性形成的多个凹部的尺寸无须严格地相同。即，关于彼此的尺寸差异较小的多个凹部，亦可视作实质上相同尺寸而对这些凹部以同一时机进行曝光。因此，亦可将配置于凹版的多个凹部根据其开口尺寸而划分为多个组，且对于同一组内的凹部，通过以同一时机进行曝光而调节深度。

图7是表示该实施方式的凹版的制造方法的流程的流程图。该处理在第1实施方式的凹版制造装置1中，通过CPU103执行预先准备的控制程序并使装置各部执行规定的动作而实现，在第2实施方式的凹版制造装置2中，通过CPU203执行预先准备的控制程序并使装置各部执行特定的动作而实现。如上所述，第1实施方式与第2实施方式中曝光图案的产生方法不同，但基本的处理流程为共通。

最初，CPU103(203)自存储器104(204)获取用以将工件3曝光的曝光流程(步骤S101)。再者，亦可为曝光流程通过外部装置或用户的设定操作而获取的方式。第1实施方式的凹版制造装置1的曝光流程规定表示各次曝光中的曝光图案的曝光数据与曝光量。第2次曝光中的曝光图案可设为上述3个方式中的任一个。另外，第2实施方式的凹版制造装置2中的曝光流程规定在各次曝光中使用的掩模25与曝光量。在该情形时，第2次曝光中的曝光图案亦可设为上述3个方式中的任一个。

继而，将在基材32的表面形成有光硬化性材料的感光层31的工件3搬入至装置，并载置于工件保持部14(24)(步骤S102)。再者，亦可为仅将基材32搬入并在装置内涂布形成感光层31的方式。然后，以曝光流程中规定的第1曝光量及第1曝光图案使感光层31曝光(步骤S103)。

若应形成的凹部的开口尺寸全部相同，则在该时间点各凹部均成为目标深度，无需追加曝光。另一方面，在具有开口尺寸不同的凹部的情形时，需要变更曝光图案而进行第2次及其以后的追加曝光。因此，CPU103(203)在曝光流程中规定有追加曝光的情形时(步骤S104中为是)，根据曝光流程而变更设定曝光量及曝光图案(步骤S105)，执行追加曝光(步骤S106)。在凹部的开口尺寸有3种以上的情形时，以所需次数执行追加曝光。

若对各凹部的深度的调节结束，则无需追加曝光(步骤S104中为否)。在该情形时，将已曝光的工件3自装置搬出(步骤S107)，利用外部的装置执行将感光层31中的未硬化的部分去除的处理(步骤S108)。此时，使感光层31中的硬化区域残留，将未硬化区域及未曝光区域去除。由此，在规定的位置配置有具有规定的开口尺寸及深度的凹部的凹版完成。关于未硬化部分的去除，例如可通过利用处理液的清洗处理、烘烤、液体成分的抽吸去除等进行。另外，该处理亦可在该凹版制造装置内进行。

图8是表示用以作成曝光图案的处理的流程图。该处理亦可通过CPU103(203)执行。另外，亦可通过与凹版制造装置不同的数据处理装置、例如个人计算机或工作站事先执行而作成曝光图案。对于第1实施方式的凹版制造装置1，曝光图案作为用以使控制单元100控制曝光装置10的绘图数据(曝光数据)而作成。另外，对于第2实施方式的凹版制造装置2，曝光图案作为掩模25或用以制作该掩模的加工数据而作成。

最初，获取特定出应制造的凹版中的凹部的尺寸与配置的设计图案数据(步骤S201)。基于该设计图案数据而作成第1曝光图案(步骤S202)。第1曝光图案例如如图4的(b)所示，是用以使光入射至感光层31中的应成为平坦部的区域、且不使光入射至应成为凹部的区域的负型图案。以此方式准备在第1次曝光中使用的第1曝光图案。

其次，作成与使第1曝光图案反转后的正型图案对应的数据(步骤S203)。以此方式形成的正型数据是用于之后的处理的中间数据而并非实际用于曝光。假设以该图案进行曝光的情形时，与第1曝光图案相反，光不入射至感光层31中的应成为平坦部的区域，而光入射至应成为凹部的区域。

由负型图案的数据表示的是围绕凹部的平坦部所占的区域。因此，难以根据数据而直接掌握各凹部的开口尺寸。相对于此，正型数据特定出彼此孤立的凹部所占的区域，因此可容易地导出各凹部的开口尺寸或配置。另外，正型数据可作为单纯地使负型图案反转后的图案而容易地作成。通过如此预先作成正型数据作为中间数据而之后的运算处理变得简单。

关于由正型数据表示的凹部的开口尺寸中的最小尺寸(上述第1尺寸)的凹部，可通过以第1曝光图案的曝光而形成为所需的深度。另一方面，关于开口尺寸比该凹部大的其他凹部，需要用以调节深度的追加曝光，必须求出为此的曝光图案。

为了该目的，首先选择比第1尺寸大的开口尺寸中的1个(步骤S204)。此时选择的尺寸可为单一的值，亦可以具有某种程度的幅度的数值范围表示。然后，抽选由正型数据表示的凹部中的与所选择的尺寸相符的凹部(步骤S205)，并对所抽选的凹部作成用以以上述第1至第3曝光方式进行第2次曝光的曝光图案(步骤S206)。此时，以不对所抽选的凹部以外的凹部照射光的方式决定曝光图案。

在使用第1曝光方式的情形时，可将正型数据表示的图案中的仅使上述抽选的凹部保留的图案设为曝光图案。另外，在第2曝光方式中，可将正型数据表示的图案中的仅使上述抽选的凹部保留且使以此方式保留的凹部按一定的规则扩大而成的图案设为曝光图案。另外，在第3曝光方式中，可将上述用于第2曝光方式的曝光图案与作为负型图案的第1曝光图案合成所得的图案设为曝光图案。

在存在有其他开口尺寸的凹部的情形时(步骤S207中为是)，对该尺寸执行步骤S204至S206而作成曝光图案。以此方式，分别作成与各开口尺寸对应的曝光图案。

使用以此方式作成的各曝光图案执行多次曝光制程。与各开口尺寸对应的曝光图案中，与该尺寸相符的凹部以外的凹部所对应的区域不被曝光。因此，对于最小的第1尺寸的凹部，仅在第1次曝光中被曝光，在之后的曝光制程中不会接受进一步曝光。另外，对于具有更大的开口尺寸的凹部，亦仅在第1次曝光制程、及与该凹部的尺寸对应的曝光制程中接受曝光，在除此以外的曝光制程中不被曝光。由此，即便在多种开口尺寸的凹部混合存在的情形时，亦能够针对每一种尺寸而适当地调节凹部的深度。

再者，在上述3个曝光方式中的第2及第3方式中，在第2次曝光制程中对成为对象的凹部的周围区域照射光。关于可将该周围区域的外缘扩大至何处，将在以下说明其思路。

图9是表示凹部的配置与曝光图案的关系的图。与此前的说明同样地，此处，为了容易理解而使用通过掩模实现曝光图案的例子进行说明，但在不使用掩模的情形时思路亦相同。考虑如图9的(a)所示那样将4个凹部315～318并排配置的情况。此处，中央的2个凹部316、317的开口尺寸彼此相等。相对于此，邻接的凹部315与凹部316的开口尺寸不同，另外，在凹部317与凹部318之间开口尺寸亦不同。

在第2曝光方式中，尤其在必须使凹部316足够浅的情形时，必须在第2次曝光中使基于来自周围的光的迂回而进行的深度调节有效地发挥功能。为此，较佳为将通过掩模的光所入射的、(b)所示的周围区域Rp尽可能地扩大。由于周围区域Rp通过第1次曝光而成为已硬化的平坦部，故对此处的光照射不会对平坦部造成影响。

另一方面，由于凹部315与凹部316的开口尺寸互不相同，故必须单独地进行用于深度调整的曝光。因此，在对凹部316执行第2次曝光的情形时，必须使凹部315不被曝光。尤其必须避免因使深度已调节的凹部进一步曝光而导致深度变化。根据此意义，较理想为使对凹部316设定的周围区域Rp的外缘尽可能远离另一凹部315。为使这些兼顾，较佳为如(b)所示的掩模255那样，关于周围区域Rp的外缘，至多设置至与邻接的凹部的中间点为止。只要满足该条件，则周围区域Rp的外缘的形状亦无特别限定而为任意。关于凹部317与凹部318之间亦相同。

此处，凹部316与凹部317的开口尺寸相同。因此，在它们之间，能够在相同时机进行第2次曝光。在该情形时，使两凹部间的平坦部进一步曝光不成问题，因此，如(c)所示，亦能够设为彼此的周围区域连续的图案的掩模256。再者，假设凹部的开口尺寸仅为2种的情形时，只要可防止对与开口尺寸较小的凹部对应的区域的曝光即可，因此，作为掩模图案，亦能够使用例如仅将开口尺寸较小的凹部及其周围区域遮蔽的掩模图案。

在第3曝光方式中亦相同。即，如(d)所示的掩模257那样，例如亦可将对(c)所示的掩模256添加将与凹部316、317对应的区域遮蔽的图案而成的掩模作为用于第3曝光方式的掩模。

如以上那样，上述实施方式的凹版制造装置1、2是通过将由光硬化性材料形成的感光层部分地曝光并去除未硬化部分而制造具有平坦部及在平坦部形成开口的凹部的凹版的制程中所使用的装置。这些装置中，为了与凹部的开口尺寸独立地调节其深度，采用如下的曝光制程。

最初，使感光层中的凹部以外的区域、亦即应成为平坦部的区域大范围地曝光。照射有光的部分的感光层硬化而形成平坦部，另外，通过感光层内部的光的散射或反射而应成为凹部的区域的底部亦部分地硬化。通过将此时的曝光条件设定为使开口尺寸最小的凹部成为目标深度的曝光量，而可将该凹部形成为目标深度。其次，对于开口尺寸更大的凹部，通过针对每一种开口尺寸单独地进行追加曝光以使未硬化的材料硬化而分别调节为所需的深度。

以此方式执行第1次曝光以及第2次以后的追加曝光之后，将未硬化的部分去除，由此制作具有开口尺寸及深度分别调整为目标值的多个凹部的凹版。在单一的曝光条件下，形成的凹部的深度依存于开口尺寸。然而，在本实施方式中，可通过追加曝光而针对每一种开口尺寸单独地调节凹部的深度，故能够将开口尺寸不同的凹部分别形成为目标深度。另外，在未硬化的感光层保留的状态下反复进行曝光，其后将未硬化部分去除，故无须在多次曝光制程之间进行感光层的再涂覆或未硬化部分的去除。因此，能够以短时间制造凹版。另外，与对玻璃板或金属板等基材表面直接加工而形成凹部的情形相比，能够低成本地制造凹版。

再者，本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨，则能够在上述方式以外进行各种变更。例如在上述说明中，以凹部的深度根据开口尺寸设定且同一尺寸的凹部设为同一深度为前提。然而，例如在具有同一开口尺寸的多个凹部之间目标深度不同的情形时，亦能够通过改变上述制程的一部分而应对。即，在上述例中，对开口尺寸相同的多个凹部设定1个曝光图案。代替此而将开口尺寸相同但目标深度不同的凹部加以区别，设定与各凹部对应的曝光图案及曝光量，并基于此进行追加曝光，由此亦能够以同一开口尺寸形成深度不同的凹部。

另外，在上述说明中，以在1个剖面中的宽度表示凹部的开口尺寸。然而，作为表示开口尺寸的指标，除此以外，亦可使用例如开口面积。即便为在剖面中的宽度相同的凹部，若深度方向的长度不同则亦有可能在同一曝光条件下形成的凹部的深度互不相同。另外，即便为开口面积相同的凹部，亦有可能在同一曝光条件下形成的凹部的深度根据其开口形状而互不相同。因此，关于使用什么作为表示开口尺寸的指标，较佳为根据配置于凹版的版面的凹部为何种形状而选择。

更严格而言，并非仅将宽度或面积的一者相同的情形视为“同一尺寸”，而是将两者甚至包含开口形状在内为相同或实质上相同的情形视为“同一尺寸”而进行处理，由此能够精度更佳地进行各个凹部的深度调节。在该情形时，关于具体的曝光制程亦可应用上述思路。

如以上所说明那样，在上述实施方式的凹版制造装置1中，工件保持部14作为本发明的“保持部”发挥功能。另外，光产生部11、光路调整部12及光扫描部13一体地作为本发明的“照射部”发挥功能。另外，控制单元100作为本发明的“控制部”发挥功能。另一方面，在上述实施方式的凹版制造装置2中，工件保持部24作为本发明的“保持部”发挥功能。另外，光产生部21、光路调整部22及光扫描部23一体地作为本发明的“照射部”发挥功能。另外，控制单元200作为本发明的“控制部”发挥功能。

另外，在图7所示的凹版制造制程中，步骤S103相当于本发明的“第1步骤”，步骤S106相当于本发明的“第2步骤”。另外，步骤S108相当于本发明的“第3步骤”。

如以上例示具体的实施方式而说明那样，本发明的凹版的制造方法例如亦可构成为在第2步骤中对第2区域照射光。根据本案发明者等人的见解，因所照射的光在感光层的内部散射，硬化自与光入射的正面相反的背面侧进行。因此，使光入射至已在第1步骤中受到某种程度的曝光的第2区域的底部以使形成于第2区域的凹部的深度变小的方式发挥作用。通过适当地设定此时的曝光量而能够将形成于第2区域的凹部的深度调节为所需的值。例如，第2曝光量较佳为小于使未曝光的感光层硬化所需的曝光量。由此，可避免第2区域的整体硬化。

另外，亦可构成为在第2步骤中对第2区域的周围区域照射光。根据此种构成，对第1步骤中已曝光的区域与未曝光的区域的边界部分进行追加曝光。因此，可使所形成的凹部的剖面形状稳定。

具体而言，例如亦可对第2区域及周围区域都照射光。在该情形时，第2曝光量较佳为小于使未曝光的感光层硬化所需的曝光量。由此，可调节形成于第2区域的凹部的深度，并且亦可使其剖面形状稳定。

或者，例如第2步骤亦可构成为不对第2区域照射光而对周围区域照射光。根据此种构成，第2步骤中的曝光的光不会直接入射至第2区域而使其曝光。因此，第2曝光量的设定的自由度变高。

另外，第2曝光量较佳为设为使第2尺寸的凹部为对应于该凹部而设定的目标深度所需的曝光量。根据此种构成，可通过执行第2步骤而使形成于第2区域的凹部的深度为目标深度。在该情形时，较理想为并非将用以使未曝光的感光层以目标深度硬化的曝光量设为第2曝光量，而是将自该曝光量中减去第1步骤中第2区域接受的曝光量所得的曝光量设为第2曝光量。

另外，例如，对于多个凹部中的开口尺寸彼此相同的凹部，亦可一次性执行第2步骤。根据此种构成，通过将可在同一曝光条件下曝光的区域集中进行曝光，而可减少所需的曝光次数从而缩短处理时间。

另外，例如亦可还具备第3步骤，该第3步骤在第1步骤及第2步骤之后，将感光层中的除因曝光而硬化的部位以外的未硬化部位去除。通过设为此种构成而可制造具有所需的开口尺寸及深度的多个凹部的凹版。

另外，本发明的凹版制造装置亦可为如下的装置，即，照射部通过对工件一面变更入射位置一面以规定的亮灯图案断续地出射光束而对感光层进行扫描曝光，且控制部控制上述亮灯图案。根据此种构成，无须为了实现特定的曝光图案而使用掩模。因此，尤其适于制造小批次的凹版的目的。

[产业上的可利用性]

本发明能够应用于凹版印刷技术中使用的各种凹版的制造，印刷的目的或对象物不受限定，但尤其适于供小批次印刷的凹版的制造。

以上，基于特定的实施例对发明进行了说明，但该说明并非意图以限定性意义进行解释。若参照发明的说明，则与本发明的其他实施方式同样地，所揭示的实施方式的各种变化例对于精通本技术的人员而言变得明确。因此，认为随附的权利要求书在不脱离发明的真正范围的范围内，包含相关变化例或实施方式。

【附图标记说明】

1、2：凹版制造装置

3：工件

11、21：光产生部(照射部)

12、22：光路调整部(照射部)

13、23：光扫描部(照射部)

14、24：工件保持部(保持部)

31：感光层

32：基材

100、200：控制单元(控制部)

R1：第1区域

R2：第2区域

Rp：周围区域

S103：第1步骤

S106：第2步骤

S108：第3步骤

Claims (9)

1.一种凹版的制造方法，其是具有平坦部及在上述平坦部形成开口的多个凹部的凹版的制造方法，其中，具备：

第1步骤，使由光硬化性材料形成的感光层中的成为上述平坦部的区域以第1曝光量进行曝光而硬化，该第1曝光量是为了将上述凹部中的开口尺寸为最小的第1尺寸的凹部设为目标深度所需的曝光量；及

第2步骤，不使上述感光层中的成为具有上述第1尺寸的上述凹部的第1区域曝光，而使上述感光层中的成为开口尺寸为比上述第1尺寸大的第2尺寸的上述凹部的第2区域以第2曝光量进行曝光，上述第2曝光量比为了使未曝光的上述感光层硬化所需的曝光量小。

2.如权利要求1所述的凹版的制造方法，其中，

在上述第2步骤中，对上述第2区域照射光。

3.如权利要求1所述的凹版的制造方法，其中，

在上述第2步骤中，对上述第2区域的周围区域照射光。

4.如权利要求3所述的凹版的制造方法，其中，

在上述第2步骤中，对上述第2区域及上述周围区域照射光。

5.如权利要求3所述的凹版的制造方法，其中，

在上述第2步骤中，不对上述第2区域照射光而对上述周围区域照射光。

6.如权利要求1至5中任一项所述的凹版的制造方法，其中，

上述第2曝光量是为了将上述第2尺寸的上述凹部设为对应于该凹部而设定的目标深度所需的曝光量。

7.如权利要求1至5中任一项所述的凹版的制造方法，其中，

对上述多个凹部中的开口尺寸彼此相同的凹部一次性执行上述第2步骤。

8.如权利要求1至5中任一项所述的凹版的制造方法，其中，

具备第3步骤，在上述第1步骤及上述第2步骤之后，将上述感光层中的除因曝光而硬化的部位以外的未硬化部位去除。

9.一种凹版的制造方法，其是具有平坦部及在上述平坦部形成开口的多个凹部的凹版的制造方法，其中，具备：

第1步骤，使由光硬化性材料形成的感光层中的成为上述平坦部的区域以第1曝光量进行曝光而硬化，该第1曝光量是为了将上述凹部中的开口尺寸为最小的第1尺寸的凹部设为目标深度所需的曝光量；及

第2步骤，不使上述感光层中的成为具有上述第1尺寸的上述凹部的第1区域曝光，而使上述感光层中的成为开口尺寸为比上述第1尺寸大的第2尺寸的上述凹部的第2区域以第2曝光量进行曝光，

在上述第2步骤中，不对上述第2区域照射光而对上述第2区域的周围区域照射光。

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