JP2017077677A - フレキソ印刷による絶縁膜の形成方法及びフレキソ印刷版 - Google Patents

フレキソ印刷による絶縁膜の形成方法及びフレキソ印刷版 Download PDF

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Abstract

【課題】印刷パターンのエッジにおける膜厚の盛り上がりの発生を防止する。
【解決手段】印刷パターンを画定する凸部３１上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版と絶縁膜材料のインキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、凸部３１上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域４１，４２を印刷パターンのエッジに対応する部位に設ける。
【選択図】図１

Description

この発明はフレキソ印刷によって絶縁膜を形成する形成方法及びその形成方法に用いるフレキソ印刷版に関する。
絶縁膜や導体膜等の膜の形成において、スパッタリング等の真空プロセスを用いず、印刷プロセスを用いることができれば、高価な成膜装置は不要となり、コストを削減することができ、生産性の向上を図ることができる。
特許文献１には液晶装置に用いる基板において、基板上に形成した電極パターン（導電膜）を覆う表面保護膜（絶縁膜）をフレキソ印刷によって形成することが記載されている。図３及び４は特許文献１に記載されているフレキソ印刷による絶縁膜形成の様子を示したものであり、図３及び４中、１１は基板を示し、１２は電極パターン（導電膜）を示す。また、１３，１３ａ，１３ｂはそれぞれ絶縁膜形成用の液状前駆体が転写、塗布されて形成された塗膜、下側塗膜、上側塗膜を示す。
特許文献１にはこれら図３，４を参照して以下のことが記載されている。
（１）フレキソ印刷によって液状前駆体を塗布すると、図３Ａに示したように塗膜１３の端縁１４付近が内側領域の膜厚の２倍程度の膜厚にまで盛り上がり、この盛り上がり１５が約１５００Åになると、洗浄やラビング処理を行った際にひび割れが発生する。このようなひび割れは塗膜１３の剥がれの原因となる。図３Ａでは７５０Åの表面保護膜を形成するのが限界である。
（２）図３Ｂに示したように、フレキソ印刷で下側塗膜１３ａを形成した後、再度、フレキソ印刷で上側塗膜１３ｂを形成し、しかる後に上側塗膜１３ｂ及び下側塗膜１３ａを硬化させる方法を採用すると、端縁１４付近の盛り上がり１６が約２０００Åになる時、後の洗浄やラビング処理でひび割れが発生する。図３Ｂでは１０００Åの表面保護膜を形成するのが限界となる。
（３）図４Ａに示したように、膜厚が約６５０Åの下側塗膜１３ａを形成し、次に図４Ｂに示したように膜厚が約６５０Åの上側塗膜１３ｂを形成する。この際、上側塗膜１３ｂの端縁１８が下側塗膜１３ａの端縁１４から見て約２００μｍほど内側に位置するように上側塗膜１３ｂを形成する。下側塗膜１３ａの盛り上がり１７と上側塗膜１３ｂの盛り上がり１９は重ならず、下側塗膜１３ａと上側塗膜１３ｂとの膜厚の和が最大の箇所（盛り上がり１９が発生している箇所）であっても膜厚は約１９５０Åであり、２０００Åを下回る。よって、図４Ａ，Ｂでは１３００Åの膜厚をもった表面保護膜を形成でき、盛り上がり１９が発生している箇所の膜厚は約１９５０Åに過ぎないので、ひび割れは発生しない。
特開２００１−５１２５９号公報
上述したように、特許文献１にはフレキソ印刷による絶縁膜の形成において、絶縁膜の端縁に発生する盛り上がりが厚くなるとひび割れが発生すること、ひび割れの発生を回避しつつ厚い絶縁膜を形成するために端縁をずらして二度塗りにより絶縁膜を形成することが記載されている。
ところで、このようにフレキソ印刷によって絶縁膜を形成する際に発生する盛り上がりは印刷パターンの外周部分のみならず、印刷パターン内にも発生する。例えば、印刷パターン内に印刷されない穴（インキが転写されない空白）がある場合にはその穴回りにも盛り上がりが発生する。
一方、絶縁膜は特許文献１に記載されているように表面保護膜として用いられるもののほか、例えば２つの導体膜間に形成されるものもあり、このような２つの導体膜間に形成される絶縁膜であって、２つの導体膜同士を接続、導通させるための貫通穴を絶縁膜が有する場合、その貫通穴に対応した穴を印刷パターンは有することになり、よって貫通穴回りの絶縁膜には盛り上がりが発生する。
２つの導体膜同士を接続するための、言い換えれば導体接続に使用する絶縁膜の貫通穴の回りに盛り上がりがあって絶縁膜の膜厚が大きくなっていると、導体接続不良を招くことになる。以下、この点について図面を参照して説明する。
図５Ａは説明のための模式的な構成を示したものであり、基板２１上に第１の導体膜２２、絶縁膜２３、第２の導体膜２４が順次積層されて形成されている。図５Ａ中、２５は第２の導体膜２４を第１の導体膜２２に接続するために絶縁膜２３に設けられている貫通穴を示す。
図５Ｂは貫通穴２５部分の断面を示したものであり、絶縁膜２３の盛り上がり２３ａにより貫通穴２５回りの絶縁膜２３の膜厚は大きくなり、これにより第２の導体膜２４は大きな段差がある部分に形成されることになるため、図５Ｂ中、破線で囲んだ部分において欠落が発生してしまい、つまり断線して接続不良が発生してしまう。
一方、図５Ｃは絶縁膜２３の、第１の導体膜２２上に位置する外周エッジ部分の断面を示したものである。絶縁膜２３の盛り上がり２３ｂは絶縁膜２３が滲む要因となり、絶縁膜２３が形成すべき位置からはみ出したり、絶縁膜２３のエッジの直線性が損なわれることになる。
この発明の目的は上述したような問題に鑑み、フレキソ印刷による絶縁膜の形成において、印刷パターンのエッジにおける盛り上がりの発生を防止することができるようにした形成方法及びフレキソ印刷版を提供することにある。
請求項１の発明によれば、印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版と絶縁膜材料のインキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域を印刷パターンのエッジに対応する部位に設ける。
請求項２の発明では請求項１の発明において、網点条件変化領域は印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位に設けられる。
請求項３の発明では請求項１の発明において、絶縁膜は２つの導体膜間に形成される絶縁膜であって２つの導体膜同士を接続するための貫通穴を有するものとされ、網点条件変化領域は印刷パターンにおける前記貫通穴回りのエッジに対応する部位に設けられた環状の領域とされる。
請求項４の発明では印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版は、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域が印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられているものとされる。
請求項５の発明では請求項４の発明において、網点条件変化領域は前記凸部の外周の少なくとも一部に接する部位に設けられているものとされる。
請求項６の発明では請求項４の発明において、印刷パターンは穴を有し、網点条件変化領域は前記穴回りの環状の領域とされる。
この発明によれば、印刷パターンのエッジにおける膜厚の盛り上がりの発生を防止することができる。よって、盛り上がりに起因して、印刷パターンエッジが滲むといった現象を防止することができ、また例えば２つの導体膜間に形成される絶縁膜が２つの導体膜を接続するための貫通穴を有する場合に、貫通穴回りの絶縁膜の盛り上がりによって接続不良が生じるといったような現象の発生を防止することができる。
Ａはこの発明によるフレキソ印刷版の構成を説明するため図、Ｂは２つの導体膜間の絶縁膜がＡの構成を有するフレキソ印刷版で印刷形成された時の絶縁膜の貫通穴部分を示す拡大断面図、ＣはＡの構成を有するフレキソ印刷版で絶縁膜が印刷形成された時の外周エッジ部分を示す拡大断面図。 Ａはこの発明のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法が適用されるタッチパネルの概要を示す平面図、ＢはＡの部分拡大断面図。 Ａは従来のフレキソ印刷により形成された絶縁膜のエッジ部分を示す断面図、Ｂは従来のフレキソ印刷により二度塗り（重ね印刷）されて形成された絶縁膜のエッジ部分を示す断面図。 Ａは従来のフレキソ印刷により形成された絶縁膜のエッジ部分を示す断面図、ＢはＡの上にエッジがずらされてフレキソ印刷により絶縁膜が重ね印刷された状態を示す断面図。 Ａはフレキソ印刷により形成された貫通穴を有する絶縁膜が２つの導体膜間に介在している模式的な構成を示す図、ＢはＡにおける絶縁膜の貫通穴部分の拡大断面図、ＣはＡにおける絶縁膜の外周エッジ部分の拡大断面図。
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１Ａはこの発明によるフレキソ印刷版の構成を示したものであり、図１Ａではフレキソ印刷版の印刷パターンを画定する凸部３１のみを示し、また凸部３１上に突出形成されている網点の図示は省略している。
この図１Ａに示したフレキソ印刷版の凸部３１は前述の図５Ａに示した絶縁膜２３を形成するためのものであり、この例ではアニロックスロールから例えばポリイミドやエポキシ樹脂、アクリル樹脂などの絶縁膜材料のインキが転移されてインキを被印刷体に転写する網点の条件を凸部３１上の他の領域に対し変化させた網点条件変化領域４１，４２が設けられている。なお、図１Ａでは網点条件変化領域４１，４２にハッチングを付している。
網点条件変化領域４１は絶縁膜２３に形成する貫通穴２５（図５Ａ参照）に対応する印刷パターンの穴３２回りに環状の領域として設けられており、網点条件変化領域４２は印刷パターンの外周部分に全周に渡って設けられている。これら網点条件変化領域４１，４２は他の領域（網点条件変化領域４１，４２以外の領域）よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件が選定されている。そして、この例では網点条件変化領域４１内の網点条件は、後述するように環状をなす領域の中でさらに同心円状に段階的に変えられている。網点条件変化領域４１，４２の幅（印刷パターンエッジからの幅）は例えば０．５〜５ｍｍ程度とする。
図１Ｂ，Ｃは上記のように網点条件変化領域４１，４２が設けられたフレキソ印刷版を用い、前述した図５Ａの構成と同様、基板２１上に形成された第１の導体膜２２上に絶縁膜２３をフレキソ印刷によって形成し、さらに絶縁膜２３上に第２の導体膜２４を形成した時の絶縁膜２３の貫通穴２５部分の断面及び絶縁膜２３の、第１の導体膜２２上に位置する外周エッジ部分の断面をそれぞれ示したものである。
インキ保持量を少なくした網点条件変化領域４１，４２を印刷パターンのエッジに対応する部位に設けることにより、印刷パターンのエッジにおける絶縁膜２３の盛り上がりの発生を防止することができ、網点条件をそれぞれ選定し、あるいはさらに領域内でも段階的に変えることにより、図１Ｂに示したような絶縁膜２３のエッジ形状及び図１Ｃに示したような絶縁膜２３のエッジ形状を得ることができる。
図１Ｂでは絶縁膜２３の盛り上がりが解消されると共に、第１の導体膜２２に向かって貫通穴２５の内壁面がなだらかな傾斜面をなすように絶縁膜２３が形成されており、よって図５Ｂに示したような欠落が生じることなく、第２の導体膜２４を良好に形成することができ、第１の導体膜２２に対する第２の導体膜２４の接続不良を防止することができる。
一方、絶縁膜２３の外周エッジ部分を図１Ｃに示したような盛り上がりのない形状とすれば、絶縁膜２３の滲みを抑制することができる。
ここで、網点条件について説明する。網点の条件としては線数と網点面積率（網点パーセント）があり、これらの値を変えることによりインキの保持量（被印刷体へのインキの転写量）を調節することができる。
具体的数値の一例を示せば、絶縁膜２３を形成するフレキソ印刷版の網点条件が３００ＬＰＩ（ライン／インチ）、網点面積率７０％の場合、例えば網点条件変化領域４１の網点条件について言えば、その環状の領域をなす図１Ａ中の４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを同心円状に外側から内側に向かって、網点面積率７０％のまま、４００ＬＰＩ→５００ＬＰＩ→６００ＬＰＩと段階的に変化させる。これにより、網点条件変化領域４１のインキ保持量を少なくすることができると共に、絶縁膜２３のエッジになだらかな傾斜面を形成することができる。
フレキソ印刷によって絶縁膜２３を形成する場合の印刷パターンエッジの盛り上がりは印刷方向に依存し、印刷方向における後尾側のエッジに特に顕著に盛り上がりが発生する。この点で図１Ａでは網点条件変化領域４２は印刷パターンの外周部分に全周に渡って設けられているが、例えば印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位にのみ網点条件変化領域４２を設けるようにしてもよい。この場合、網点条件変化領域４２は凸部３１の外周に接する部位においては、その一部にのみ設けられることになる。図１Ａ中に記した矢印ａを印刷方向とした場合には、凸部３１の右辺３１ａ側にのみ網点条件変化領域４２が設けられることになる。
また、各網点条件変化領域４１，４２内の網点条件を、印刷方向を考慮して変えてもよい。例えば印刷方向が矢印ａの時、貫通穴２５の内壁面に傾斜面を形成しなくとも盛り上がりの解消によって第１の導体膜２２に対する第２の導体膜２４の十分な接続が得られる場合には、四角枠形状をなす網点条件変化領域４１の各辺４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄにつき、網点面積率は同じ７０％として、線数を、
４１ａ ： ６００ＬＰＩ
４１ｂ ： ５００ＬＰＩ
４１ｃ，４１ｄ ： ４００ＬＰＩ
としてもよい。
さらに、各網点条件変化領域４１，４２における網点条件は印刷パターンのエッジに向かって領域内で段階的に変えることと、印刷方向を考慮して変えることとを組み合わせて選定してもよい。
以上、この発明によるフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法及びフレキソ印刷版について説明したが、次にこの発明が適用される具体例について説明する。
図２はこの発明が適用される静電容量式のタッチパネルを示したものである。タッチパネルは矩形状の透明基板５０を有し、透明基板５０上には透明基板５０の短辺と平行なＸ方向に沿って延び、かつ透明基板５０の長辺と平行なＹ方向に並列配置された複数の第１のセンサ電極列６１と、Ｙ方向に沿って延び、かつＸ方向に並列配置された複数の第２のセンサ電極列６２が形成されている。
各第１のセンサ電極列６１の一端からは引き出し配線７１がそれぞれ引き出され、各第２のセンサ電極６２の一端からは引き出し配線７２がそれぞれ引き出されている。これら引き出し配線７１，７２は透明基板５０の一方の短辺の中央近傍に形成された端子部７３まで延びている。
第１のセンサ電極列６１はＸ方向に配列された複数の島状電極部６１ａと、隣接する島状電極部６１ａを連結する連結部６１ｂとよりなり、第２のセンサ電極列６２はＹ方向に配列された複数の島状電極部６２ａと、隣接する島状電極部６２ａを連結する連結部６２ｂとよりなる。
タッチパネルは図２Ｂに示したように、透明基板５０上に第１の導体膜８１、絶縁膜８２，第２の導体膜８３及び保護膜８４が順次、積層形成された構成を有している。複数の第１のセンサ電極列６１、引き出し配線７１，７２及び端子部７３は第１の導体膜８１によって形成され、複数の第２のセンサ電極列６２は絶縁膜８２により第１の導体膜８１と絶縁された第２の導体膜８３によって形成されている。第１のセンサ電極列６１と第２のセンサ電極列６２は互いに絶縁された状態で交差しており、連結部６１ｂと６２ｂは互いに重なる位置に位置されている。なお、図２Ａでは絶縁膜８２及び保護膜８４の外形線の図示は省略している。
第２のセンサ電極列６２と引き出し配線７２との接続は絶縁膜８２に貫通穴９１を形成することにより、貫通穴９１部分によって行われる。貫通穴９１は図２Ａに示したように各第２のセンサ電極列６２のＹ方向下端の島状電極部６２ａが位置する位置と対応して設けられている。
図２Ｂは貫通穴９１部分の断面を示したものであり、絶縁膜８２はこの発明のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法によって形成されて盛り上がりがなく、かつ貫通穴９１の内壁面がなだらかな傾斜面をなすように形成されているため、接続不良が生じることはなく、第２のセンサ電極列６２と引き出し配線７２とを良好に接続することができる。よって、生産性の向上を図ることができる。
なお、図２Ａでは詳細図示を省略しているが、第１及び第２のセンサ電極列６１，６２、引き出し配線７１，７２及び端子部７３をいずれも導体細線のメッシュパターンとして、銀などの導電インキをグラビアオフセット印刷することによって形成するものとし、さらに上述したように絶縁膜８２をフレキソ印刷によって形成し、保護膜８４もフレキソ印刷によって形成するようにすれば、タッチパネルを印刷プロセスによって製造することができ、よって大幅なコストダウンを図ることができる。
１１ 基板 １２ 電極パターン
１３ 塗膜 １３ａ 下側塗膜
１３ｂ 上側塗膜 １４ 端縁
１５，１６，１７，１９ 盛り上がり １８ 端縁
２１ 基板 ２２ 第１の導体膜
２３ 絶縁膜 ２３ａ，２３ｂ 盛り上がり
２４ 第２の導体膜 ２５ 貫通穴
３１ 凸部 ３１ａ 右辺
３２ 穴 ４１，４２ 網点条件変化領域
４１ａ〜４１ｄ 辺 ５０ 基板
６１ 第１のセンサ電極列 ６１ａ 島状電極部
６１ｂ 連結部 ６２ 第２のセンサ電極列
６２ａ 島状電極部 ６２ｂ 連結部
７１，７２ 引き出し配線 ７３ 端子部
８１ 第１の導体膜 ８２ 絶縁膜
８３ 第２の導体膜 ８４ 保護膜
９１ 貫通穴
請求項１の発明によれば、印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版と絶縁膜材料のインキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域を印刷パターンのエッジに対応する部位に設ける。
請求項２の発明では請求項１の発明において、網点条件変化領域における網点の条件は網点条件変化領域の内部において印刷パターンのエッジに向かって段階的に変えられている。
請求項３の発明では請求項１又は２の発明において、網点条件変化領域は印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位に設けられる。
請求項４の発明では請求項１又は２の発明において、絶縁膜は２つの導体膜間に形成される絶縁膜であって２つの導体膜同士を接続するための貫通穴を有するものとされ、網点条件変化領域は印刷パターンにおける前記貫通穴回りのエッジに対応する部位に設けられた環状の領域とされる。
請求項５の発明によれば、印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版は、前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように網点の条件を変化させた網点条件変化領域が印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられているものとされる。
請求項６の発明では請求項５の発明において、網点条件変化領域における網点の条件は網点条件変化領域の内部において印刷パターンのエッジに向かって段階的に変えられているものとされる。
請求項７の発明では請求項５又は６の発明において、網点条件変化領域は前記凸部の外周の少なくとも一部に接する部位に設けられているものとされる。
請求項８の発明では請求項５又は６の発明において、印刷パターンは穴を有し、網点条件変化領域は前記穴回りの環状の領域とされる。

Claims (6)

  1. 印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版と絶縁膜材料のインキとを用いて被印刷体上に絶縁膜を形成するフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法であって、
    前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように前記網点の条件を変化させた網点条件変化領域が前記印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法。
  2. 請求項１記載のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、
    前記網点条件変化領域は前記印刷パターンの印刷方向における後尾側のエッジに対応する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法。
  3. 請求項１記載のフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法において、
    前記絶縁膜は２つの導体膜間に形成される絶縁膜であって前記２つの導体膜同士を接続するための貫通穴を有するものとされ、
    前記網点条件変化領域は前記印刷パターンにおける前記貫通穴回りのエッジに対応する部位に設けられた環状の領域であることを特徴とするフレキソ印刷による絶縁膜の形成方法。
  4. 印刷パターンを画定する凸部上に網点が突出形成されているフレキソ印刷版であって、
    前記凸部上の他の領域よりもインキ保持量が少なくなるように前記網点の条件を変化させた網点条件変化領域が前記印刷パターンのエッジに対応する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷版。
  5. 請求項４記載のフレキソ印刷版において、
    前記網点条件変化領域は前記凸部の外周の少なくとも一部に接する部位に設けられていることを特徴とするフレキソ印刷版。
  6. 請求項４記載のフレキソ印刷版において、
    前記印刷パターンは穴を有し、
    前記網点条件変化領域は前記穴回りの環状の領域であることを特徴とするフレキソ印刷版。
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