JP6330400B2

JP6330400B2 - 凹版印刷版

Info

Publication number: JP6330400B2
Application number: JP2014055137A
Authority: JP
Inventors: 藤田　貴志; 貴志藤田
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: JP2015174443A

Description

本発明は、グラビアオフセット印刷に用いられる凹版印刷版、及び該凹版印刷版の製造方法に関する。

近年、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、建材分野、パッケージ分野、出版分野、エレクトロニクス分野など生活系、電気系、情報系さまざまな分野における工業製品の製造方法として利用されてきている。例えば、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用いられている。

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。

また、基板にソーダガラスなど軟質ガラスを用いた場合には、極微細なパターンを精度よくエッチングすることができるものの、ビッカース硬度で５００〜５５０程度を有するソーダガラスでは硬度が十分でなく、ドクターブレードでの掻きとり工程においてパターンに欠けが生じやすい問題があった。そこで、ソーダガラス基板上にビッカース硬度８５０〜１０００以上の硬質クロム膜を設け、保護膜とする方法が提案されている（引用文献１参照）。

しかしながら、クロムメッキを用いた場合には表面に微細クラックが入りやすく、またクロム膜の厚さの均一性が欠けるといった問題があった。

特許第３４６７３１７号公報

本発明は、微細パターンを有し、かつ耐久性が高められた凹版印刷版の提供を目的とする。

本発明の凹版印刷版は、パターン形成されたガラス基板の凸部表面に、導電性薄膜およびニッケル電解メッキ膜を順次形成したことを特徴とするものである。本発明の一実施態様において、ニッケル電解メッキ膜は０．１〜２５μｍの膜厚で形成される。また本発明の別の一実施態様において、ガラス基板の凸部表面は粗化されていてもよい。

さらに、本発明は、（ｉ）ガラス基板上に導電性薄膜を形成する工程、（ｉｉ）前記導電性薄膜上にニッケル膜を電解メッキにより形成する工程、ならびに、（ｉｉｉ）前記ガラス基板、前記導電性薄膜及び前記ニッケル膜にパターンを形成する工程、を含む凹版印刷版の製造方法を提供する。

本発明は、極微細なパターンを有し、耐久性が向上した凹版印刷版を提供することができる。また、本発明は、検査工程においてパターンの欠損を容易に発見できる凹版印刷版を提供することができる。

本発明の凹版印刷版を示した図である。本発明の凹版印刷版の製造方法を示した図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の単なる一例であって、当業者であれば、適宜設計変更可能である。

図１は本発明の凹版印刷版を示した図である。本発明の凹版印刷版は、ガラス基板１１と導電性薄膜１２およびニッケル電解メッキ膜１３とを含む。導電性薄膜１２およびニッケル電解メッキ膜１３は、パターン形成されたガラス基板の凸部表面に順次形成されている。

図２は本発明の凹版印刷版の製造方法を示した図である。以下、図２を（ｉ）ガラス基板上に導電性薄膜を形成する工程、（ｉｉ）前記導電性薄膜上にニッケル膜を電解メッキにより形成する工程、ならびに、（ｉｉｉ）前記ガラス基板、前記導電性薄膜及び前記ニッケル膜にパターンを形成する工程の各工程に沿って説明する。

（ガラス基板上に導電性薄膜を形成する工程）
ガラス基板１１上に導電性薄膜１２を形成する（図２（ｂ））。

本発明のガラス基板１１は、エッチングにより微細パターンを形成できるものであればよく、通常当分野で用いられているガラス基板を用いることができる。好ましくはソーダガラスである。ガラス基板の導電性薄膜を形成する面は、物理的または化学的研磨を用いて粗化されていてもよい。

本発明の導電性薄膜１２は、後述する電解メッキ工程において電極として作用することができるものであればよい。例えば、これらに限定されないが、銀、アルミニウム、金、クロム、銅、チタン、白金、ニッケル、タングステン、モリブデン、イリジウム、ハフニウム、鉛、ロジウム、ルテニウム、タンタル、ビスマス、ニオブ、スズ、もしくはこれらの合金、もしくはこれらの酸化物、もしくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、またはこれらの混合物を用いることができる。

導電性薄膜１２は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等の当分野でよく知られた方法により形成することができる。好ましくはスパッタリングにより形成される。導電性薄膜１２の厚さは０．０１〜４μｍであり、好ましくは０．０２〜１μｍである。

（前記導電性薄膜上にニッケル膜を電解メッキにより形成する工程）
次いで、ガラス基板１１上に形成された導電性薄膜１２上に、電解メッキ法によりニッケル膜１３を形成する（図２（ｃ））。

電解メッキ法によるニッケル膜１３の形成は、当分野でよく知られた方法を用いることができる。形成されるニッケル膜の膜厚は、０．１μｍ〜凹部開口幅の長さの２倍の厚さまで、好ましくは１μｍ〜凹部開口幅の長さと同じ厚さである。例えば、Ｌ／Ｓ＝３０／３０μｍのストライプパターンを用いた場合、ニッケル膜厚は２５μｍ程度が好ましい。

（前記ガラス基板、前記導電性薄膜及び前記ニッケル膜にパターンを形成する工程）
前記ニッケル膜１３に、放射官能性レジスト１４を塗布し、（図２（ｄ））所望のパターンのパターンマスク１５を密着して露光する（図２（ｅ））。次いで、現像を行い（図２（ｆ））、残ったレジストパターン１４をマスクとして前記ニッケル膜１３および導電性薄膜１２のエッチングを行う（図２（ｇ））。さらに、レジスト１４を剥離した後（図２（ｈ））、ガラス基板１１のエッチングを行い、凹版印刷版を形成する（図２（ｉ））。

放射官能性レジスト１４は、可視光、紫外光、および電磁波等の放射光に反応し、その性質を変化させるレジストである。放射官能性レジスト１４は、硬化後にエッチングマスク１として用いられるものとして、当分野によく知られているものを用いることができる。また、露光波長はパターニングの精度と関連することから、放射官能性レジスト１４は形成するパターンの大きさによって選択されてもよい。本発明の放射官能性レジスト１４には、例えば、アクリレートモノマー系レジストを用いることができる。

前記ニッケル膜１３および導電性薄膜１２をエッチングする工程およびガラス基板１１をエッチングする工程は、当分野においてよく知られている方法を用いることができる。

上述のようにして形成された本発明の凹版印刷版は、ニッケル膜とガラス基板とがエッチングされたことにより高アスペクト比の微細なパターンを有し、かつ耐久性に優れている。さらに、本発明の凹版印刷版は、パターンの凸部表面をニッケル膜が覆っているため、透明なガラス基板に比べ、パターンの欠けを検出しやすい。

以下に本発明の実施例を説明するが、以下の実施例は、本発明をなんら限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者により種々変更可能である。

＜実施例１＞
幅１００ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ４．８ｍｍの表面粗化処理されたソーダガラスに、スパッタリングにより、膜厚０．５μｍのニッケル膜を形成した。次いで、電解メッキ法により、膜厚１０μｍのニッケルメッキ膜を形成した。

形成したニッケルメッキ膜上に、アクリレートモノマー系エッチングレジストを２μｍ塗布した。塗布したエッチングレジスト上に印刷パターンのマスクを密着させ、レーザー光で露光した。現像により未硬化のエッチングレジストを除去し、エッチングマスクを形成した。

次いで、ニッケルメッキ膜およびニッケルスパッタリング膜を前記エッチングマスクに沿ってエッチングし、前記エッチングマスクを除去した。さらに、エッチングされたニッケル膜に沿ってガラス基板をエッチングし、Ｌｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝３０／３０μｍで、深さ５μｍのストライプパターンを５００本形成し、凹版印刷版を作製した。

＜比較例１＞
幅１００ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ４．８ｍｍのソーダガラスに、アクリレートモノマー系エッチングレジストを２μｍ塗布した。塗布したエッチングレジスト上に所望の印刷パターンのマスクを密着させ、レーザー光で露光した。現像により未硬化のエッチングレジストを除去し、ソーダガラス上にエッチングマスクを形成した。該エッチングマスクに沿ってソーダガラスをエッチングし、さらにエッチングマスクを除去して、ソーダガラスに実施例１の積層体と同様の印刷パターンを形成し、凹版印刷版を作製した。

＜評価試験＞
上記のとおり作製した実施例１および比較例１の凹版印刷版を用い、印刷試験を行った。ドクターブレードには幅９０ｍｍのスウェーデン鋼を使用し、圧力３５０Ｎ／ｍ、速度１００ｍｍ／秒でドクタリングした。インキは銀ペーストインキを使用し、１０００回ドクタリングした後の印刷物のパターンの欠けの個数を評価した。結果を表１に示す。

表１のとおり、本願発明の凹版印刷版は１０００回の使用によってもパターンの欠けが生じず、耐久性が高いことが示された。一方、比較例１では多数のパターンの欠けが生じることとなった。

１１基板
１２導電性薄膜
１３ニッケル膜
１４放射官能性レジスト
１５パターンマスク

Claims

パターン形成されたガラス基板の凸部表面に、導電性薄膜およびニッケル電解メッキ膜を順次形成し、前記ガラス基板の凹部は前記導電性薄膜および前記ニッケル電解メッキ膜で覆われていないことを特徴とする凹版印刷版。
前記ニッケル電解メッキ膜は０．１〜２５μｍの膜厚を有することを特徴とする請求項１に記載の凹版印刷版。
前記ガラス基板の凸部表面は粗化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の凹版印刷版。
前記導電性薄膜は、銀、アルミニウム、金、クロム、銅、チタン、白金、ニッケル、タングステン、モリブデン、イリジウム、ハフニウム、鉛、ロジウム、ルテニウム、タンタル、ビスマス、ニオブ、スズ、もしくはこれらの合金、もしくはこれらの酸化物、もしくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、またはこれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の凹版印刷版。
（ｉ）ガラス基板上に導電性薄膜を形成する工程、（ｉｉ）前記導電性薄膜上にニッケル膜を電解メッキにより形成する工程、ならびに、（ｉｉｉ）前記ガラス基板、前記導電性薄膜及び前記ニッケル膜にパターンを形成する工程、を含み、前記ガラス基板のパターンの凹部は前記導電性薄膜および前記ニッケル膜で覆われていないことを特徴とする凹版印刷版の製造方法。
前記ニッケル膜は０．１〜２５μｍの膜厚で形成されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記ガラス基板は前記導電性薄膜を形成する前に粗化されることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
前記導電性薄膜は、銀、アルミニウム、金、クロム、銅、チタン、白金、ニッケル、タングステン、モリブデン、イリジウム、ハフニウム、鉛、ロジウム、ルテニウム、タンタル、ビスマス、ニオブ、スズ、もしくはこれらの合金、もしくはこれらの酸化物、もしくはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ）、またはこれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。