JP3021695B2 - 撥水撥油性凹版およびその製造方法 - Google Patents
撥水撥油性凹版およびその製造方法Info
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- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回路基板，液晶表示装
置，サーマルヘッド等のファインパターンの要求される
電子部品において、誘電体（絶縁体，磁性体）や電導体
（配線，抵抗体），カラーフィルター，レジストパター
ンの形成を凹版印刷によって行う際に使用する撥水撥油
性凹版およびその製造方法に関するものである。
置，サーマルヘッド等のファインパターンの要求される
電子部品において、誘電体（絶縁体，磁性体）や電導体
（配線，抵抗体），カラーフィルター，レジストパター
ンの形成を凹版印刷によって行う際に使用する撥水撥油
性凹版およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、回路基板，液晶表示装置，サ
ーマルヘッド等の電子部品の製造においては微細な導電
パターンの形成技術が用いられており、近年、従来のフ
ォトレジストを用いた製造方法に比べ、生産性，コス
ト，大面積化等の面より、各種印刷方法を用いた微細パ
ターンの製造方法が提案されている。この中でも特に凹
版オフセット印刷技術が、従来のスクリーン印刷技術に
代わるものとして注目されている［日経エレクトロニク
ス別冊「フラットパネル・ディスプレイ'９０」（１９
８９）掲載］。
ーマルヘッド等の電子部品の製造においては微細な導電
パターンの形成技術が用いられており、近年、従来のフ
ォトレジストを用いた製造方法に比べ、生産性，コス
ト，大面積化等の面より、各種印刷方法を用いた微細パ
ターンの製造方法が提案されている。この中でも特に凹
版オフセット印刷技術が、従来のスクリーン印刷技術に
代わるものとして注目されている［日経エレクトロニク
ス別冊「フラットパネル・ディスプレイ'９０」（１９
８９）掲載］。
【０００３】上記凹版オフセット印刷の代表的な従来例
について、以下に図４（Ａ），（Ｂ）を用いて説明す
る。図４（Ａ）は、凹版を示す斜視図、図４（Ｂ）は凹
版にインキを充填する作業を示す断面図である。図４に
おいて、１は凹版、２は凹部パターン、３はインキ、４
はスキージ、５はインキ残りを示すものである。また矢
印はスキージ４の移動する方向を示し、スキージ４の移
動により凹部パターン２にインキ３を充填するものであ
る。
について、以下に図４（Ａ），（Ｂ）を用いて説明す
る。図４（Ａ）は、凹版を示す斜視図、図４（Ｂ）は凹
版にインキを充填する作業を示す断面図である。図４に
おいて、１は凹版、２は凹部パターン、３はインキ、４
はスキージ、５はインキ残りを示すものである。また矢
印はスキージ４の移動する方向を示し、スキージ４の移
動により凹部パターン２にインキ３を充填するものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成で実際に凹版オフセット印刷方法を用いて印刷し
てみると、印刷パターンのピッチ（線幅と線間幅の合
計）が数十μｍ以下と、ファインパターン化するほど、
オープンやショート等の不良発生率が増加し、印刷基板
の歩留まりが悪くなるという課題を有していた。このよ
うな課題に対し、オープン不良に対しては重ね刷り印刷
を行うことや、特開昭５７−１６９３５７号公報に提案
されているような、各々異なる位置で受け取ったインキ
を同一箇所に転写することで凹版や転写用のブランケッ
トゴムの不良に起因するようなオープン不良の発生を低
減させる方法が考案されているが、量産性に乏しいとい
う問題点があった。
の構成で実際に凹版オフセット印刷方法を用いて印刷し
てみると、印刷パターンのピッチ（線幅と線間幅の合
計）が数十μｍ以下と、ファインパターン化するほど、
オープンやショート等の不良発生率が増加し、印刷基板
の歩留まりが悪くなるという課題を有していた。このよ
うな課題に対し、オープン不良に対しては重ね刷り印刷
を行うことや、特開昭５７−１６９３５７号公報に提案
されているような、各々異なる位置で受け取ったインキ
を同一箇所に転写することで凹版や転写用のブランケッ
トゴムの不良に起因するようなオープン不良の発生を低
減させる方法が考案されているが、量産性に乏しいとい
う問題点があった。
【０００５】一方ショート不良の発生を低減する方法
は、ほとんど提案されておらず、実際に、サーマルヘッ
ドを凹版オフセット印刷方法を用いて作成した場合に
は、ショート不良の原因を分析すると、９０％以上が凹
版表面のインキ残りであるというのが実態である。
は、ほとんど提案されておらず、実際に、サーマルヘッ
ドを凹版オフセット印刷方法を用いて作成した場合に
は、ショート不良の原因を分析すると、９０％以上が凹
版表面のインキ残りであるというのが実態である。
【０００６】今後、印刷パターンのピッチがファインパ
ターン化するほど、線間幅も短くなり、従来のピッチの
広い場合では問題にならなかったような、凹部パターン
２間の小さなインキ残り５でも、ショート不良になる確
率が増える。また、ピッチが狭くなることは、凹部パタ
ーン２の単位長さ当りの凹溝本数が増加することにつな
がり、結果的に、スキージ４が細かく振動（凹版１の凹
部パターン２に起因する凹凸でスキージ４がカチカチ鳴
ってしまう現象を意味し、場合によっては凹部パターン
２内のインキ３を物理的に飛ばしてしまうことさえあ
る）してしまい、従来のスキージ条件で問題なくスキー
ジできていた条件でも、パターンピッチが狭くなるだけ
で、インキ残りが発生しやすくなるという新たな課題も
併せ持っていた。
ターン化するほど、線間幅も短くなり、従来のピッチの
広い場合では問題にならなかったような、凹部パターン
２間の小さなインキ残り５でも、ショート不良になる確
率が増える。また、ピッチが狭くなることは、凹部パタ
ーン２の単位長さ当りの凹溝本数が増加することにつな
がり、結果的に、スキージ４が細かく振動（凹版１の凹
部パターン２に起因する凹凸でスキージ４がカチカチ鳴
ってしまう現象を意味し、場合によっては凹部パターン
２内のインキ３を物理的に飛ばしてしまうことさえあ
る）してしまい、従来のスキージ条件で問題なくスキー
ジできていた条件でも、パターンピッチが狭くなるだけ
で、インキ残りが発生しやすくなるという新たな課題も
併せ持っていた。
【０００７】このような新たな課題である凹版表面のイ
ンキ残りの対策としては、凹版表面の平滑化、スキージ
（材質，硬度，研磨等）の最適条件を見出す研究が行わ
れてきたが、今日現在でこれらを満足する結果はまだ得
られていないのが実情である。
ンキ残りの対策としては、凹版表面の平滑化、スキージ
（材質，硬度，研磨等）の最適条件を見出す研究が行わ
れてきたが、今日現在でこれらを満足する結果はまだ得
られていないのが実情である。
【０００８】本発明は上記従来例の課題を解決し、撥水
撥油性に優れた凹版を提供することにより、スキージ後
の凹版表面のインキ残りを少なくし凹版オフセット印刷
を精度・歩留まり面で大きく改善した撥水撥油性凹版お
よびその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
撥油性に優れた凹版を提供することにより、スキージ後
の凹版表面のインキ残りを少なくし凹版オフセット印刷
を精度・歩留まり面で大きく改善した撥水撥油性凹版お
よびその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による撥水撥油性凹版およびその製造方法は
フッ素を含む化学吸着単分子膜を凹版表面に形成したも
のである。一般的に凹版は、ガラス，セラミック，また
は金属製であり、表面に水酸基を含んでおり、一端にク
ロロシラン基（ＳｉＣｌnＸ3-n基、ｎ＝１,２,３、Ｘは
官能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例えばフッ
化炭素基およびクロロシラン基を含むクロロシラン系活
性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記凹版表面の水
酸基と前記クロロシリル基を含む物質のクロロシリル基
を反応させて前記物質よりなる単分子膜を前記凹版表面
に析出させる、あるいはクロロシリル基を含む物質を混
ぜた非水系溶媒に接触させて前記凹版の水酸基と前記ク
ロロシリル基を含む物質のクロロシリル基を反応させて
前記物質を前記凹版表面に析出させる工程と、非水系有
機溶媒を用い前記凹版表面に残った余分なクロロシリル
基を含む物質よりなるシロキサン系単分子膜を形成する
工程と、一端にクロロシラン基を有する直鎖状炭素鎖を
含むシラン系界面活性剤を凹版上に化学吸着し単分子吸
着膜を累積する工程とにより凹版表面にフッ素を含む化
学吸着単分子膜を形成するようにしたものである。
に、本発明による撥水撥油性凹版およびその製造方法は
フッ素を含む化学吸着単分子膜を凹版表面に形成したも
のである。一般的に凹版は、ガラス，セラミック，また
は金属製であり、表面に水酸基を含んでおり、一端にク
ロロシラン基（ＳｉＣｌnＸ3-n基、ｎ＝１,２,３、Ｘは
官能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、例えばフッ
化炭素基およびクロロシラン基を含むクロロシラン系活
性剤を混ぜた非水系溶媒に接触させて前記凹版表面の水
酸基と前記クロロシリル基を含む物質のクロロシリル基
を反応させて前記物質よりなる単分子膜を前記凹版表面
に析出させる、あるいはクロロシリル基を含む物質を混
ぜた非水系溶媒に接触させて前記凹版の水酸基と前記ク
ロロシリル基を含む物質のクロロシリル基を反応させて
前記物質を前記凹版表面に析出させる工程と、非水系有
機溶媒を用い前記凹版表面に残った余分なクロロシリル
基を含む物質よりなるシロキサン系単分子膜を形成する
工程と、一端にクロロシラン基を有する直鎖状炭素鎖を
含むシラン系界面活性剤を凹版上に化学吸着し単分子吸
着膜を累積する工程とにより凹版表面にフッ素を含む化
学吸着単分子膜を形成するようにしたものである。
【００１０】
【作用】このように構成される撥水撥油性凹版はきわめ
て薄いナノメータレベルの膜厚のフッ素を含む単分子膜
を凹版表面に形成するため、凹版の精度を損なうことが
ない。また、このフッ素を含む単分子膜は撥水撥油性に
優れるため、粘着性の非常に高いインキを用いて凹版印
刷する際においても、スキージを行った後の凹版表面の
インキ残りを少なくすることが可能となる。またスキー
ジと凹版との摩擦を少なくすることができ、スキージお
よび凹版の寿命を長くすることができる。従って、印刷
歩留まりの高い凹版を提供することができる。
て薄いナノメータレベルの膜厚のフッ素を含む単分子膜
を凹版表面に形成するため、凹版の精度を損なうことが
ない。また、このフッ素を含む単分子膜は撥水撥油性に
優れるため、粘着性の非常に高いインキを用いて凹版印
刷する際においても、スキージを行った後の凹版表面の
インキ残りを少なくすることが可能となる。またスキー
ジと凹版との摩擦を少なくすることができ、スキージお
よび凹版の寿命を長くすることができる。従って、印刷
歩留まりの高い凹版を提供することができる。
【００１１】
【実施例】（実施例１） 以下、本発明の一実施例による撥水撥油性凹版およびそ
の製造方法について図面を用いて説明する。図１は本発
明による凹版１を示す斜視図であり、上記凹版１はガラ
ス製の凹版１に半導体の露光に用いるガラス製クロムマ
スクをフッ酸系のエッチャントに浸漬し、部分的にエッ
チングすることで表面に凹版パターン２を設け、さらに
表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜６を形成すること
により撥水撥油性処理をして構成されたものである。
の製造方法について図面を用いて説明する。図１は本発
明による凹版１を示す斜視図であり、上記凹版１はガラ
ス製の凹版１に半導体の露光に用いるガラス製クロムマ
スクをフッ酸系のエッチャントに浸漬し、部分的にエッ
チングすることで表面に凹版パターン２を設け、さらに
表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜６を形成すること
により撥水撥油性処理をして構成されたものである。
【００１２】図２は上記撥水撥油性処理を示すための断
面概念図であり、上記凹版１を、有機溶媒で洗浄した
後、フッ化炭素基およびクロロシラン基を含む物質を混
ぜた非水系の溶媒、例えば、 ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 を用い、１％程度の濃度で溶かした溶液［８０％ｎ−ヘ
キサデカン（トルエン，キシレン，ジシクロヘキシルで
もよい），１０％四塩化炭素，８％クロロホルム］を調
整し、前記凹版１を２時間程度浸漬すると凹版１の膜に
は自然酸化膜が形成されているために、この酸化膜表面
には水酸基が多数含まれておりフッ化炭素基およびクロ
ロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応
し脱塩素反応が生じ凹版１全面に亘り、
面概念図であり、上記凹版１を、有機溶媒で洗浄した
後、フッ化炭素基およびクロロシラン基を含む物質を混
ぜた非水系の溶媒、例えば、 ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 を用い、１％程度の濃度で溶かした溶液［８０％ｎ−ヘ
キサデカン（トルエン，キシレン，ジシクロヘキシルで
もよい），１０％四塩化炭素，８％クロロホルム］を調
整し、前記凹版１を２時間程度浸漬すると凹版１の膜に
は自然酸化膜が形成されているために、この酸化膜表面
には水酸基が多数含まれておりフッ化炭素基およびクロ
ロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応
し脱塩素反応が生じ凹版１全面に亘り、
【００１３】
【化１】
【００１４】の結合が生成され、フッ素を含む化学吸着
単分子膜６が凹版１の表面と化学結合した状態でおよそ
１５オングストロームの膜厚で形成することができた。
なお、フッ素を含む化学吸着単分子膜６はきわめて強固
に化学結合しているので全く剥離することがなかった。
また、凹版１の材質は、ガラス，セラミック以外の銅，
ニッケル，亜鉛等の金属の場合でも、表面は自然酸化膜
でおおわれているので当然水酸基が含まれており上述と
同様のフッ素を含む化学吸着単分子膜６を吸着時間を調
整するのみで同様の方法を用いて形成できた。
単分子膜６が凹版１の表面と化学結合した状態でおよそ
１５オングストロームの膜厚で形成することができた。
なお、フッ素を含む化学吸着単分子膜６はきわめて強固
に化学結合しているので全く剥離することがなかった。
また、凹版１の材質は、ガラス，セラミック以外の銅，
ニッケル，亜鉛等の金属の場合でも、表面は自然酸化膜
でおおわれているので当然水酸基が含まれており上述と
同様のフッ素を含む化学吸着単分子膜６を吸着時間を調
整するのみで同様の方法を用いて形成できた。
【００１５】次に、この凹版１を用いて凹版オフセット
印刷を試みた。
印刷を試みた。
【００１６】先ず、従来の凹版として半導体の露光に用
いるガラス製クロムマスクを凹版としただけの何も表面
処理をしていない凹版（以下、未処理凹版と呼ぶ）と、
未処理凹版に上記本発明によるフッ素を含む化学吸着単
分子膜６を表面に形成することで作成した撥水撥油性凹
版１（以下、処理凹版と呼ぶ）を用意した。
いるガラス製クロムマスクを凹版としただけの何も表面
処理をしていない凹版（以下、未処理凹版と呼ぶ）と、
未処理凹版に上記本発明によるフッ素を含む化学吸着単
分子膜６を表面に形成することで作成した撥水撥油性凹
版１（以下、処理凹版と呼ぶ）を用意した。
【００１７】また、印刷機はコンピュータ制御のサーボ
モータで凹版および被印刷体を載せたステージを高精度
に動かすようになったものを用いた。被印刷体として
は、ファクシミリ用サーマルヘッドとして用いられるグ
レーズアルミナ基板（６０×２３０mm，厚み０．８mm）
を、印刷用インキとしてはエッチングレジストインキお
よび金レジネートインキを用いた。印刷方法として、ま
ずグレーズアルミナ基板上にスクリーン印刷法を用い
て、ベタのパターンで金レジネートを印刷し、これを焼
成することで金の薄膜を形成したグレーズアルミナ基板
を作成した。次に、金薄膜の形成されたグレーズアルミ
ナ基板上に凹版オフセット印刷機を用いエッチングレジ
ストを印刷した後、金エッチャントを用いてグレーズア
ルミナ基板表面の金をエッチングした。なお、凹版には
未処理凹版と処理凹版を用い比較を行った。最後にエッ
チングレジストを除去し、ピッチ５０ミクロンのＡ４サ
イズ用のサーマルヘッド用の金電極パターンを形成した
（以下、エッチング基板と呼ぶ）。
モータで凹版および被印刷体を載せたステージを高精度
に動かすようになったものを用いた。被印刷体として
は、ファクシミリ用サーマルヘッドとして用いられるグ
レーズアルミナ基板（６０×２３０mm，厚み０．８mm）
を、印刷用インキとしてはエッチングレジストインキお
よび金レジネートインキを用いた。印刷方法として、ま
ずグレーズアルミナ基板上にスクリーン印刷法を用い
て、ベタのパターンで金レジネートを印刷し、これを焼
成することで金の薄膜を形成したグレーズアルミナ基板
を作成した。次に、金薄膜の形成されたグレーズアルミ
ナ基板上に凹版オフセット印刷機を用いエッチングレジ
ストを印刷した後、金エッチャントを用いてグレーズア
ルミナ基板表面の金をエッチングした。なお、凹版には
未処理凹版と処理凹版を用い比較を行った。最後にエッ
チングレジストを除去し、ピッチ５０ミクロンのＡ４サ
イズ用のサーマルヘッド用の金電極パターンを形成した
（以下、エッチング基板と呼ぶ）。
【００１８】また、エッチングレジストインキの代わり
に金レジストインキを用い、凹版オフセット印刷法によ
りアルミナグレーズ基板の上に直接ピッチ５０ミクロン
のＡ４サイズ用のサーマルヘッドの金電極パターンを印
刷した。なお、上記と同様に金属製凹版７には未処理凹
版と処理凹版を用い比較を行った。この金電極パターン
が印刷されたグレーズアルミナ基板を焼成し、前記エッ
チング基板と同様のものを得た（以下、直接印刷基板と
呼ぶ）。
に金レジストインキを用い、凹版オフセット印刷法によ
りアルミナグレーズ基板の上に直接ピッチ５０ミクロン
のＡ４サイズ用のサーマルヘッドの金電極パターンを印
刷した。なお、上記と同様に金属製凹版７には未処理凹
版と処理凹版を用い比較を行った。この金電極パターン
が印刷されたグレーズアルミナ基板を焼成し、前記エッ
チング基板と同様のものを得た（以下、直接印刷基板と
呼ぶ）。
【００１９】以下に、エッチング基板および直接印刷基
板における印刷歩留まりを調べた。印刷歩留まりは、サ
ーマルヘッド用の１０枚のサンプルの中で、１枚のサン
プル中で約２００００ヶ所ある５０ミクロンピッチの配
線部分におけるショートおよびオープン不良の発生数で
評価し、この評価結果を以下に示す。
板における印刷歩留まりを調べた。印刷歩留まりは、サ
ーマルヘッド用の１０枚のサンプルの中で、１枚のサン
プル中で約２００００ヶ所ある５０ミクロンピッチの配
線部分におけるショートおよびオープン不良の発生数で
評価し、この評価結果を以下に示す。
【００２０】 エッチング基板において 未処理凹版 ショート ８５ヶ所 オープン ２５ヶ所 処理凹版 ショート ８ヶ所 オープン ４ヶ所 直接印刷基板において、 未処理凹版 ショート １３３ヶ所 オープン ３８ヶ所 処理凹版 ショート ５ヶ所 オープン ４ヶ所 以上の結果より、エッチング基板および直接印刷基板に
おいて共通して処理凹版の方が未処理凹版よりもショー
トおよびオープンの発生が少ないことがわかる。未処理
凹版を用いて作成したサンプルのショートした場所を顕
微鏡で観察したところ、約９０％が微細パターン部分の
線間に残ったインキが原因であることがわかった。ま
た、各サンプルのオープン原因を調べたところ、異物
（ゴミ）によるものがほとんどであった。さらに、未処
理凹版に比べ処理凹版の方がごみ数が少なかった。これ
は処理凹版の方が未処理凹版に比較して異物の付着が少
ないためであった。さらに未処理凹版に比較して、処理
凹版では凹版に対するスキージのすべりが良く（摩擦が
少ない）、従来問題になっていたようなパターンピッチ
が小さくなった時のスキージによるインキの跳ねも低減
できた。このような結果から、さらに凹版１のパターン
をファインパターン化することができる。
おいて共通して処理凹版の方が未処理凹版よりもショー
トおよびオープンの発生が少ないことがわかる。未処理
凹版を用いて作成したサンプルのショートした場所を顕
微鏡で観察したところ、約９０％が微細パターン部分の
線間に残ったインキが原因であることがわかった。ま
た、各サンプルのオープン原因を調べたところ、異物
（ゴミ）によるものがほとんどであった。さらに、未処
理凹版に比べ処理凹版の方がごみ数が少なかった。これ
は処理凹版の方が未処理凹版に比較して異物の付着が少
ないためであった。さらに未処理凹版に比較して、処理
凹版では凹版に対するスキージのすべりが良く（摩擦が
少ない）、従来問題になっていたようなパターンピッチ
が小さくなった時のスキージによるインキの跳ねも低減
できた。このような結果から、さらに凹版１のパターン
をファインパターン化することができる。
【００２１】また、今後凹版オフセット印刷機をスクリ
ーンルームに入れることで、より歩留まりを上げられ
る。
ーンルームに入れることで、より歩留まりを上げられ
る。
【００２２】また、凹版１全面に形成されたフッ素を含
む化学吸着単分子膜６のうち、凹版パターン２（溝）内
部の化学吸着単分子膜６は除去してもよい。この場合、
水性インキ等を用いた場合でも、インキ３が凹版パター
ン２内ではじかれる（撥水撥油される）こともなく、安
定した印刷ができる。また、上記所望する部分のフッ素
を含む化学吸着単分子膜６を除去するには、残したい部
分のフッ素を含む化学吸着単分子膜６表面に粘着性物質
（ポリイソブチレン等の樹脂）を付着させた後、酸素プ
ラズマ（フォトレジスト等の除去に用いる酸素アッシャ
ー）等を用いることで不要部分を除去することができ
る。
む化学吸着単分子膜６のうち、凹版パターン２（溝）内
部の化学吸着単分子膜６は除去してもよい。この場合、
水性インキ等を用いた場合でも、インキ３が凹版パター
ン２内ではじかれる（撥水撥油される）こともなく、安
定した印刷ができる。また、上記所望する部分のフッ素
を含む化学吸着単分子膜６を除去するには、残したい部
分のフッ素を含む化学吸着単分子膜６表面に粘着性物質
（ポリイソブチレン等の樹脂）を付着させた後、酸素プ
ラズマ（フォトレジスト等の除去に用いる酸素アッシャ
ー）等を用いることで不要部分を除去することができ
る。
【００２３】（実施例２） 以下、本発明の第２の実施例について図３を用いて説明
する。凹版１の材料として親水性ではあるが水酸基を含
む割合が少ない金属製凹版７（アルミニウム，ステンレ
ス，銀等の金属）の場合、トリクロロシリル基を複数個
含む［例えば、ＳｉＣｌ4、またはＳｉＨＣｌ3，ＳｉＨ
2Ｃｌ2，Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（ｎは整
数）。特に、ＳｉＣｌ4を用いれば、分子が小さく水酸
基に対する活性も大きいので、凹版表面を均一に親水化
する効果が大きい］を混ぜた非水系溶媒、例えばクロロ
ホルム溶媒に１重量％溶解した溶液に３０分程度浸漬す
ると、図３（Ａ）で示すように金属製凹版７の表面には
親水性のＯＨ基８が多少とも存在するので表面で脱塩酸
反応が生じトリクロロシリル基を複数個含む物質のクロ
ロシラン単分子膜が形成される。
する。凹版１の材料として親水性ではあるが水酸基を含
む割合が少ない金属製凹版７（アルミニウム，ステンレ
ス，銀等の金属）の場合、トリクロロシリル基を複数個
含む［例えば、ＳｉＣｌ4、またはＳｉＨＣｌ3，ＳｉＨ
2Ｃｌ2，Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（ｎは整
数）。特に、ＳｉＣｌ4を用いれば、分子が小さく水酸
基に対する活性も大きいので、凹版表面を均一に親水化
する効果が大きい］を混ぜた非水系溶媒、例えばクロロ
ホルム溶媒に１重量％溶解した溶液に３０分程度浸漬す
ると、図３（Ａ）で示すように金属製凹版７の表面には
親水性のＯＨ基８が多少とも存在するので表面で脱塩酸
反応が生じトリクロロシリル基を複数個含む物質のクロ
ロシラン単分子膜が形成される。
【００２４】例えば、トリクロロシリル基を複数個含む
物質としてＳｉＣｌ4を用いれば、金属製凹版７の表面
には少量の親水基のＯＨ基８が露出されているので、表
面で脱塩酸反応が生じ、
物質としてＳｉＣｌ4を用いれば、金属製凹版７の表面
には少量の親水基のＯＨ基８が露出されているので、表
面で脱塩酸反応が生じ、
【００２５】
【化２】
【００２６】のように分子が−ＳｉＯ−結合を介して表
面に形成される。
面に形成される。
【００２７】その後非水系の溶媒、例えばクロロホルム
で洗浄してさらに水で洗浄すると、金属製凹版７と反応
していないＳｉＣｌ4分子は除去され、表面には
で洗浄してさらに水で洗浄すると、金属製凹版７と反応
していないＳｉＣｌ4分子は除去され、表面には
【００２８】
【化３】
【００２９】等のシロキサン単分子膜９が得られる。
【００３０】なお、このときできたシロキサン単分子膜
９は金属製凹版７とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完
全に結合されているので剥がれることが全く無い。ま
た、得られたシロキサン単分子膜9の表面にＳｉＯＨ結
合を数多く持ち、図３（Ｂ）に示すように当初のＯＨ基
８のおよそ３倍程度の数が生成される。
９は金属製凹版７とは−ＳｉＯ−の化学結合を介して完
全に結合されているので剥がれることが全く無い。ま
た、得られたシロキサン単分子膜9の表面にＳｉＯＨ結
合を数多く持ち、図３（Ｂ）に示すように当初のＯＨ基
８のおよそ３倍程度の数が生成される。
【００３１】そこでさらに、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、 ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 を用い、１％程度の濃度で溶かした溶液［８０％ｎ−ヘ
キサデカン（トルエン，キシレン，ジシクロヘキシルで
もよい），１０％四塩化炭素，８％クロロホルム］を調
整し、前記金属凹版７にＳｉＯＨ結合を数多く持つシロ
キサン単分子膜９の形成された上記金属製凹版７を１時
間程度浸漬すると、表面には
シラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、 ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 を用い、１％程度の濃度で溶かした溶液［８０％ｎ−ヘ
キサデカン（トルエン，キシレン，ジシクロヘキシルで
もよい），１０％四塩化炭素，８％クロロホルム］を調
整し、前記金属凹版７にＳｉＯＨ結合を数多く持つシロ
キサン単分子膜９の形成された上記金属製凹版７を１時
間程度浸漬すると、表面には
【００３２】
【化４】
【００３３】の結合が生成され、図３（Ｃ）に示すよう
にフッ素を含む化学吸着単分子膜６が金属製凹版７の表
面と化学結合した状態でおよそ１５オングストロームの
膜厚で形成することができた。なお、上記フッ素を含む
化学吸着単分子膜６はきわめて強固に化学結合している
ので全く剥離することがなかった。
にフッ素を含む化学吸着単分子膜６が金属製凹版７の表
面と化学結合した状態でおよそ１５オングストロームの
膜厚で形成することができた。なお、上記フッ素を含む
化学吸着単分子膜６はきわめて強固に化学結合している
ので全く剥離することがなかった。
【００３４】さらにまた、上記実施例では、フッ化炭素
系界面活性剤として ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 を用いたが、アルキル鎖部分にＣ＝ＣやＣ≡Ｃ基を付加
したり組み込んでおけばフッ素を含む化学吸着単分子膜
６の形成後５メガラド程度の電子線放射で架橋できるの
でさらにフッ素を含む化学吸着単分子膜６の硬度を向上
させることも可能である。
系界面活性剤として ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 を用いたが、アルキル鎖部分にＣ＝ＣやＣ≡Ｃ基を付加
したり組み込んでおけばフッ素を含む化学吸着単分子膜
６の形成後５メガラド程度の電子線放射で架橋できるの
でさらにフッ素を含む化学吸着単分子膜６の硬度を向上
させることも可能である。
【００３５】なお、フッ化炭素系界面活性剤として上記
のもの以外にも ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3（ＣＨ）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 Ｆ（ＣＦ2）8（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（Ｈ2）9ＳｉＣ
ｌ3 ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 等が利用できることを確認した。
のもの以外にも ＣＦ3ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3（ＣＨ）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 Ｆ（ＣＦ2）8（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2（Ｈ2）9ＳｉＣ
ｌ3 ＣＦ3ＣＯＯ（ＣＨ2）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3（ＣＦ2）5（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3 等が利用できることを確認した。
【００３６】次に、この金属製凹版７を用い凹版オフセ
ット印刷を試みた。
ット印刷を試みた。
【００３７】先ず、従来の凹版として何も表面処理をし
ていない金属製凹版（以下、未処理金属製凹版と呼ぶ）
と、未処理の金属製凹版に上記本発明によるフッ素を含
む化学吸着単分子膜６を表面に形成することで作成した
撥水撥油性金属製凹版７（以下、処理金属製凹版と呼
ぶ）を用意した。
ていない金属製凹版（以下、未処理金属製凹版と呼ぶ）
と、未処理の金属製凹版に上記本発明によるフッ素を含
む化学吸着単分子膜６を表面に形成することで作成した
撥水撥油性金属製凹版７（以下、処理金属製凹版と呼
ぶ）を用意した。
【００３８】なお、凹版オフセット印刷機，インキ，被
印刷体は、実施例１と同様のものを用い、実施例１と同
様にエッチングレジストインキおよび金レジネートイン
キを用いて同様な印刷実験を行った。ここで金属製凹版
には未処理金属製凹版と処理金属製凹版を用い、比較を
行った（以下、金属凹版エッチング基板と呼ぶ）。
印刷体は、実施例１と同様のものを用い、実施例１と同
様にエッチングレジストインキおよび金レジネートイン
キを用いて同様な印刷実験を行った。ここで金属製凹版
には未処理金属製凹版と処理金属製凹版を用い、比較を
行った（以下、金属凹版エッチング基板と呼ぶ）。
【００３９】また、エッチングレジストインキの代わり
に金レジストインキを用い、凹版オフセット印刷法によ
りアルミナグレーズ基板の上に直接ピッチ５０ミクロン
のＡ４サイズ用のサーマルヘッドの金電極パターンを印
刷した。なお、上記と同様に金属製凹版７には未処理金
属製凹版と処理金属製凹版を用い比較を行った。この金
電極パターンが印刷されたグレーズアルミナ基板を焼成
し、前記エッチング基板と同様のものを得た（以下、金
属凹版直接印刷基板と呼ぶ）。
に金レジストインキを用い、凹版オフセット印刷法によ
りアルミナグレーズ基板の上に直接ピッチ５０ミクロン
のＡ４サイズ用のサーマルヘッドの金電極パターンを印
刷した。なお、上記と同様に金属製凹版７には未処理金
属製凹版と処理金属製凹版を用い比較を行った。この金
電極パターンが印刷されたグレーズアルミナ基板を焼成
し、前記エッチング基板と同様のものを得た（以下、金
属凹版直接印刷基板と呼ぶ）。
【００４０】以下に、金属凹版エッチング基板および金
属凹版直接印刷基板における印刷歩留まりを調べた。印
刷歩留まりは、サーマルヘッド用の１０枚のサンプルの
中で、１枚のサンプル中で約２００００ヶ所ある５０ミ
クロンピッチの配線部分におけるショートおよびオープ
ン不良の発生数で評価し、この評価結果を以下に示す。
属凹版直接印刷基板における印刷歩留まりを調べた。印
刷歩留まりは、サーマルヘッド用の１０枚のサンプルの
中で、１枚のサンプル中で約２００００ヶ所ある５０ミ
クロンピッチの配線部分におけるショートおよびオープ
ン不良の発生数で評価し、この評価結果を以下に示す。
【００４１】 金属凹版エッチング基板において 未処理金属製凹版 ショート ８５ヶ所 オープン ２５ヶ所 処理金属製凹版 ショート ８ヶ所 オープン ４ヶ所 金属凹版直接印刷基板において、 未処理金属製凹版 ショート １３３ヶ所 オープン ３８ヶ所 処理金属製凹版 ショート ５ヶ所 オープン ４ヶ所 以上の結果より、金属凹版エッチング基板および金属凹
版直接印刷基板において、共通して処理金属製凹版の方
が未処理金属製凹版よりもショートおよびオープンの発
生が少ないことがわかる。
版直接印刷基板において、共通して処理金属製凹版の方
が未処理金属製凹版よりもショートおよびオープンの発
生が少ないことがわかる。
【００４２】未処理金属製凹版を用いて作成したサンプ
ルのショートした場所を顕微鏡で観察したところ、約９
０％が微細パターン部分の線間に残ったインキが原因で
あることがわかった。また、各サンプルのオープン原因
を調べたところ、異物（ゴミ）によるものがほとんどで
あった。さらに、未処理金属製凹版に比べ処理金属製凹
版の方が、ごみ数が少なかった。これは第１の実施例と
同様に、処理金属製凹版の方が未処理金属製凹版に比較
して、異物の付着が少ないためであった。
ルのショートした場所を顕微鏡で観察したところ、約９
０％が微細パターン部分の線間に残ったインキが原因で
あることがわかった。また、各サンプルのオープン原因
を調べたところ、異物（ゴミ）によるものがほとんどで
あった。さらに、未処理金属製凹版に比べ処理金属製凹
版の方が、ごみ数が少なかった。これは第１の実施例と
同様に、処理金属製凹版の方が未処理金属製凹版に比較
して、異物の付着が少ないためであった。
【００４３】また、凹版１の全面に形成されたフッ素を
含む化学吸着単分子膜６のうち、凹版パターン２（溝）
内部の化学吸着単分子膜６は除去してもよい。この場
合、水性インキ等を用いた場合でも、インキ３が凹版パ
ターン２内ではじかれる（撥水撥油される）こともな
く、安定した印刷ができる。また、上記所望する部分の
化学吸着単分子膜６を除去するには、残したい部分のフ
ッ素を含む化学吸着単分子膜６表面に粘着性物質（ポリ
イソブチレン等の樹脂）を付着させた後、酸素プラズマ
（フォトレジスト等の除去に用いる酸素アッシャー）等
を用いることで不要部分を除去することができる。
含む化学吸着単分子膜６のうち、凹版パターン２（溝）
内部の化学吸着単分子膜６は除去してもよい。この場
合、水性インキ等を用いた場合でも、インキ３が凹版パ
ターン２内ではじかれる（撥水撥油される）こともな
く、安定した印刷ができる。また、上記所望する部分の
化学吸着単分子膜６を除去するには、残したい部分のフ
ッ素を含む化学吸着単分子膜６表面に粘着性物質（ポリ
イソブチレン等の樹脂）を付着させた後、酸素プラズマ
（フォトレジスト等の除去に用いる酸素アッシャー）等
を用いることで不要部分を除去することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明による撥水撥油性凹
版は構成され、きわめて薄いナノメータレベルの膜厚の
フッ素を含む単分子膜を凹版表面に形成するため、凹版
の精度を損なうことがない。また、このフッ素を含む単
分子膜は撥水撥油性に優れるため凹版表面のインキ汚れ
が発生しにくいものであり、従って印刷歩留まりを高め
る効果が大きく、工業的価値の大なるものである。
版は構成され、きわめて薄いナノメータレベルの膜厚の
フッ素を含む単分子膜を凹版表面に形成するため、凹版
の精度を損なうことがない。また、このフッ素を含む単
分子膜は撥水撥油性に優れるため凹版表面のインキ汚れ
が発生しにくいものであり、従って印刷歩留まりを高め
る効果が大きく、工業的価値の大なるものである。
【図１】本発明の一実施例による凹版の構成を示す斜視
図
図
【図２】本発明の凹版の表面を分子レベルまで拡大した
断面概念図
断面概念図
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）本発明の第２の実施例を示す凹
版の表面を分子レベルまで拡大した断面工程概念図
版の表面を分子レベルまで拡大した断面工程概念図
【図４】（Ａ）従来例による凹版を示す斜視図 （Ｂ）従来例の凹版にインキを充填する作業を示す断面
図
図
１ 凹版 ２ 凹版パターン ３ インキ ４ スキージ ５ インキ残り ６ フッ素を含む化学吸着単分子膜 ７ 金属製凹版 ８ ＯＨ基 ９ シロキサン単分子膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 美濃 規央 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小川 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41N 1/06
Claims (7)
- 【請求項１】凹版の表面にフッ素を含む化学吸着単分子
膜を設けてなることを特徴とする撥水撥油性凹版。 - 【請求項２】凹版の表面に部分的にフッ素を含む化学吸
着単分子膜を設けてなることを特徴とする撥水撥油性凹
版。 - 【請求項３】凹版の表面に少なくともシロキサン系単分
子膜を介してフッ素を含む化学吸着単分子膜を設けてな
ることを特徴とした撥水撥油性凹版。 - 【請求項４】一端にクロロシラン基（ＳｉＣｌ n Ｘ
3-n 基、ｎ＝１,２,３、Ｘは官能基）を有し他の一端に
フッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤を溶か
した有機溶媒中に凹版を浸漬し、前記凹版の表面に前記
クロロシラン系界面活性剤よりなるフッ素を含む化学吸
着単分子膜を形成する撥水撥油性凹版の製造方法。 - 【請求項５】クロロシリル基を含む物質を混ぜた非水系
溶媒と凹版とを接触させて前記凹版の水酸基と前記クロ
ロシリル基を含む物質のクロロシリル基とを反応させて
前記クロロシリル基を含む物質を前記凹版の表面に析出
させる工程と、非水系溶媒を用い前記凹版の表面に残っ
た余分なクロロシリル基を含む物質を洗浄除去した後、
水と反応させて前記凹版の表面にシロール基を含む物質
よりなる単分子膜を形成する工程と、一端にクロロシラ
ン基（ＳｉＣｌnＸ3-n基、ｎ＝１,２,３、Ｘは官能基）
を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤を前記凹版の表面に化学吸着しフッ素を
含む化学吸着単分子膜を累積する撥水撥油性凹版の製造
方法。 - 【請求項６】クロロシリル基を含む物質としてＳｉＣｌ
4、またはＳｉＨＣｌ3，ＳｉＨ2Ｃｌ2，Ｃｌ−（ＳｉＣ
ｌ2Ｏ）n−ＳｉＣｌ3（ｎは整数）を用いることを特徴
とした請求項５記載の撥水撥油性凹版の製造方法。 - 【請求項７】一端にクロロシラン基を有し他の一端に直
鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤とし
てＣＦ3−（ＣＦ2)n−Ｒ−ＳｉＸpＣｌ3-p（ｎは０また
は整数、Ｒはアルキル基やＣ＝Ｃ，Ｃ≡Ｃまたはシリコ
ンや酸素原子を含む官能基を表わすがなくともよい、Ｘ
はＨまたはアルキル基等の置換基、ｐは０または１また
は２）を用いることを特徴とした請求項５記載の撥水撥
油性凹版の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188291A JP3021695B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 撥水撥油性凹版およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188291A JP3021695B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 撥水撥油性凹版およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246594A JPH04246594A (ja) | 1992-09-02 |
| JP3021695B2 true JP3021695B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=11790101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188291A Expired - Fee Related JP3021695B2 (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 撥水撥油性凹版およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021695B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8960088B2 (en) | 2009-11-09 | 2015-02-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Gravure printing method |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559119B1 (en) * | 1992-03-02 | 2000-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Chemically adsorbed film and method of manufacturing the same |
| US5609704A (en) * | 1993-09-21 | 1997-03-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating an electronic part by intaglio printing |
| US6033974A (en) | 1997-05-12 | 2000-03-07 | Silicon Genesis Corporation | Method for controlled cleaving process |
| JP3951508B2 (ja) | 1999-06-11 | 2007-08-01 | 松下電器産業株式会社 | 電子部品の製造方法 |
| JP2007156021A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Kagawa Univ | 非球面マイクロレンズ用金型の製造方法、マイクロレンズ製造方法、マイクロレンズ、マイクロレンズアレイおよびレーザ光源 |
| US9362439B2 (en) | 2008-05-07 | 2016-06-07 | Silicon Genesis Corporation | Layer transfer of films utilizing controlled shear region |
| US8993410B2 (en) | 2006-09-08 | 2015-03-31 | Silicon Genesis Corporation | Substrate cleaving under controlled stress conditions |
| KR101105997B1 (ko) * | 2007-10-17 | 2012-01-18 | 주식회사 엘지화학 | 음각 인쇄 몰드에 대한 전처리 방법 및 이를 이용한 음각인쇄 방법 |
| JP2010073755A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Alps Electric Co Ltd | 電子部品の樹脂封止方法 |
| JP6413859B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2018-10-31 | 株式会社デンソー | パターニング方法、半導体装置の製造方法および光学部品の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP1188291A patent/JP3021695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8960088B2 (en) | 2009-11-09 | 2015-02-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Gravure printing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04246594A (ja) | 1992-09-02 |
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