JPH0739204B2 - 薄膜印刷方法 - Google Patents

薄膜印刷方法

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JPH0739204B2
JPH0739204B2 JP1153123A JP15312389A JPH0739204B2 JP H0739204 B2 JPH0739204 B2 JP H0739204B2 JP 1153123 A JP1153123 A JP 1153123A JP 15312389 A JP15312389 A JP 15312389A JP H0739204 B2 JPH0739204 B2 JP H0739204B2
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JP
Japan
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thin film
printing method
plate
film printing
ink
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JP1153123A
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JPH0236978A (ja
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紘三 松村
実 高落
行雄 小川
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Nissha Printing Co Ltd
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Nissha Printing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は薄膜印刷方法に関するものであり、さらに詳し
くは電子部品に用いられる薄膜を均一で正確な膜厚をも
って容易に所望のパターン形状に印刷形成することを目
的とするものである。
【従来の技術】
近年、半導体素子の絶縁被膜や液晶表示素子の配向膜な
ど、種々の電子部品に高分子薄膜や金属酸化物薄膜が必
要とされ用いられている。一般にこれらの薄膜には厚さ
0.01〜0.3μmのものを形成して使用されるが、その膜
厚の均一性、パターン形状寸法精度は厳しく要求されて
いる。 従来、前記薄膜を形成する方法としては印刷による方法
が考えられている(たとえば特開昭55−37314号公報参
照)。この方法は平版オフセット印刷に用いるオフセッ
ト校正機を用いて凸版を設けたブラケット胴によってガ
ラス板などの表面が平滑な被印刷体の上に高分子溶液を
印刷インキとして用い、高分子薄膜を印刷形成する方法
である。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法によれば次のような欠点がある。すな
わち、この目的に用いられる高分子溶液は粘度が10〜20
00cpsの非常に低粘度な溶液であるからオフセット校正
機を用いて印刷するに際しては十分均一な膜厚が得られ
にくい。また、求める厚みの薄膜を安定して印刷するこ
とが困難であった。なぜなら、オフセット校正機におい
てはインキを練り、展色するのにロール練り方法が用い
られるが、一般のオフセット印刷用インキに比べて非常
に低粘度で粘着性の少ない高分子溶液を用いるため均一
に練られず、またロール間のギャップよりインキが流れ
出すため展色を均一にすることができない。さらにロー
ルへインキを定量的に一定して供給することが困難であ
り、よって定量的に安定した展色を行うことができない
からである。
【課題を解決するための手段】
本発明者らはかかる従来法における膜厚の均一化および
定量化、安定化の問題点を解消するために種々の研究考
察を重ねた結果、本発明を完成するに至ったものであ
る。すなわち本発明は、深さが3〜50μm、開口部の平
均径が1〜500μm、開口部面積が1〜80%、1cm2当り
の小孔の合計凹部容積が0.05〜5mm3、小孔間の平均最短
距離が10〜2000μmであるような小孔群を全面にまたは
必要部分に設けた凹版に、粘度が10〜2000cpsの樹脂ま
たは樹脂前駆体と溶剤とからなるインキあるいは加熱に
より金属酸化物を形成するような金属化合物を含むイン
キを充填した後、平滑頂面を有する凸版を側面に設けた
版胴と前記凹版表面とを圧接し、前記インキを前記凸版
表面に転移し、その後前記版胴と被印刷体表面とを圧接
し、被印刷体表面に薄膜を形成することを特徴とする薄
膜印刷方法である。 以下、本発明を図面に基づいてさらに詳しく説明する。 第1図、第2図および第3図は本発明にかかる薄膜印刷
方法の各工程を示す模式断面図である。1は小孔、2は
凹版、3は凸版、4は版胴、5は被印刷体、6は薄膜を
それぞれ示す。 まず、薄膜6を形成するための低粘度の樹脂または樹脂
前駆体と溶剤とからなるインキを凹版2に充填する。使
用するインキは比較的低粘度のものであり、その粘度は
10〜2000cpsのものを用いる。 使用できる樹脂または樹脂前駆体とは、熱可塑性樹脂ま
たは熱硬化性樹脂前駆体をさす。熱硬化性および光硬化
性樹脂の硬化樹脂前駆体としては、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、尿素樹脂、イソシアヌレート樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、シリコン樹脂、架橋ポリエチレンおよび未加
硫ゴムなどがある。熱可塑性樹脂としては、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリビ
ニルピリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテ
ルエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレー
ト、ポリメチルメタアクリレートなどがある。 以上のような樹脂および樹脂前駆体あるいはそれらの混
合物が本発明において使用できるものであるが、インキ
の粘度が特定されていることから、溶剤に溶液化し得る
目的からして、あまり高分子量のものは不適当であり、
インキ化し得る程度のオリゴマーまたはポリマーを採用
しなければならない。 また、加熱により金属酸化物を形成するような金属化合
物としては、カドミウム、インジウム、スズもしくはア
ンチモンなどの単独または2種以上の鉱酸塩、ハロゲン
化物、酸化物などの無機化合物あるいは有機酸塩、アル
コキシ化合物、有機キレート化合物またはこれらの混合
物を使用することができる。 凹版2はその表面全面にまたは必要部分に多数の小孔1
を有するものである(第1図参照)。この小孔1群は印
刷業界においてはセルと呼ばれるもので、その一個の形
状は逆ピラミッド型など、配列の種類は格子型、斜線型
などがあるので適宜選択する。 小孔1の深さは3〜50μm、開口部の平均径が1〜500
μm、開口部面積が1〜80%、1cm2当りの合計凹部容積
が0.05〜5mm3、小孔1間の平均最短距離が10〜2000μm
である。このような特定は均一な厚さの薄膜6を形成す
るためになされるものである。すなわち前記各範囲より
大きい値の小孔1であれば凹版2に充填されるインキ量
が多すぎるため、凸版3が被印刷体5表面に圧接する際
に凸版3の周囲にインキがはみ出し、その結果、被印刷
体5表面に形成される薄膜6の厚さが一定にならない。
また、小孔1が前記範囲より小さいものであれば、充填
され転移されるインキの量が少なすぎるため、被印刷体
5表面には各小孔1より転移されたインキが各々独立し
て転移される傾向があり、連続した均一な厚さの薄膜6
を形成できない。したがって、前記各範囲の小孔1が形
成された凹版2を用いると均一な薄膜6を形成すること
ができる。 小孔1の深さ、開口部の平均径、開口部面積、小孔1の
合計凹部容積、小孔1間の平均最短距離を適宜設けた凹
版2を選択使用することによって、形成する薄膜6の厚
さを調節することができる。また、形成する薄膜6がパ
ターン状のものであれば、そのパターンと対応した必要
な部分に小孔1群が形成される。さらに、小孔1の深
さ、開口部の平均径、開口部面積の少なくとも1つが部
分的に異なるような凹版2を使用すれば、部分的に異な
る厚さに設計された薄膜6を印刷することができる。な
お、インキを凹版2に充填するに際しては、ドクターな
どを用いるとより正確な分量のインキを供給することが
できる。 なお、凹版2には小孔1群の代わりに適宜な長さの溝群
を設けたものを用いてもよい。この場合、溝の深さは3
〜50μm、開口部の平均幅が1〜500μm、開口部面積
が5〜80%、1cm2当りの合計凹部容積が0.05〜5mm3、溝
間の平均距離が1〜1000μmである。 次に版胴4を前記凹版2表面に圧接する(第2図参
照)。版胴4の側面には凸版3が設けられている。この
凸版3はたとえば、ブチルゴムなどのゴムまたはナイロ
ン系樹脂などの樹脂よりなる。あるいは感光性樹脂また
は感光性ゴムよりなるものでもよい。表面粗さはJIS規
格Rz50μm以上の平滑性が好ましい。凸版3は形成しよ
うとする薄膜6のパターンを呈するように構成される
が、前記凹版2の小孔1群がパターン状に形成されてい
る場合は必ずしも該パターンと同一のものでなくともよ
い。なお、凸版3の厚さは、0.3〜2.0mm程度が好まし
い。 この圧接によって凸版3表面にインキが転移する。その
後版胴4をガラス板などの被印刷体5表面に圧接するこ
とにより、被印刷体5表面に薄膜6が形成される(第3
図参照)。 本発明は以上のような薄膜印刷方法であるから、凹版2
へのインキの充填が、低粘度のインキであっても、正確
に安定して行うことができるため均一な厚さの薄膜6を
容易に形成でき、正確な膜厚を安定して得ることができ
る。また、所望のパターン形状の寸法精度も正確に得る
ことができるものである。したがって、種々の電子部品
の薄膜6を形成するのに広く利用されることが期待され
る。
【実施例】
以下本発明の実施例を説明する。 実施例1 東レ(株)製セミコファインSP−510(商品名)をNメ
チル−2−ピロリドンで希釈し、樹脂分8%、粘度80cp
sとしたものをインキとして用い、凹版としては、深度3
5μm、開口部平均径60μm、開口部面積10%、1cm2
りの凹部容積約0.2mm3となる小孔群を全面に有するグラ
ビア版を用いた。その小孔群にインキを充填し、表面を
鋼製のドクター刃で余分のインキをかき取った後、表面
平滑な凸部を有するブチルゴム製の版胴を圧接して凸部
の頂部に高分子溶液を定量転移し、この凸部を被印刷物
である液晶表示用のガラス板表面に圧接して凸部パター
ン通りの高分子薄膜を印刷し、加熱乾燥の後イミド化の
ため熱処理を行った。 できあがったポリイミド膜の膜厚は0.07〜0.08μmの範
囲で十分に均一であり、液晶パネルとして組み立てた後
特性テストおよび強制寿命テストを行った結果、液晶配
向膜としては極めて優秀なものであることがわかった。 実施例2 東レ(株)製セミコファインSP−710(商品名)をNメ
チル−2−ピロリドンで希釈し、樹脂分5%、粘度25cp
sとしたものをインキとして用い、凹版としては、深度3
0μm、開口部平均径および開口部面積がそれぞれ40μ
m・4.5%、60μm・10.0%、80μm・17.5%、1cm2
りの凹部容積がそれぞれ約0.1mm3、約0.2mm3、約0.35mm
3である3種の小孔群を必要部分に設けたものを用い
た。その3種の小孔群にインキを充填し、表面を鋼製の
ドクター刃で余分の高分子溶液をかき取った後、表面平
滑な凸部を有するゴム系感光性凸版、旭化成(株)製AP
R・K−50(商品名)を貼付した版胴を圧接して凸部の
頂部に3種の小孔群より各容積に応じたインキを転移
し、この凸部を被印刷物である液晶表示用のガラス板表
面に圧接して凸部パターンどおりの厚みの異なる3種の
高分子薄膜を印刷し、加熱乾燥の後イミド化のため熱処
理を行った。 できあがったポリイミド膜の膜厚は、それぞれ0.03〜0.
04μm、0.05〜0.06μm、0.08〜0.09μmの3種の膜厚
が必要部分に各々十分に均一に作製できており、液晶パ
ネルとして組み立てた後、性能テストを行った結果、1
枚の液晶パネルの中で配向膜の膜厚に応じて駆動電圧の
異なる3種類の特性を有する表示板を得ることができ
た。 実施例3 凹版として実施例1と同一条件において被印刷物の液晶
表示用ガラス板に形成された透明電極パターンと同一の
パターンの有するナイロン系感光性凸版、東レ(株)製
トレリーフLF−95N(商品名)を作製し、実施例1と同
等のインキを用いて同様の手段にて液晶表示用ガラス板
に形成された透明電極上にのみ見当を合わして印刷し、
加熱乾燥の後イミド化のため熱処理を行った。 できあがった透明電極の上にのみ形成されたポリイミド
膜は、膜厚0.07〜0.08μmの範囲で十分に均一であり、
液晶パネルとして組み立てた後、品質評価を行った結
果、極めて優秀なものであることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図は本発明にかかる薄膜印刷
方法の各工程を示す模式断面図である。 1……小孔、2……凹版、3……凸版、4……版胴、5
……被印刷体、6……薄膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−37314(JP,A) 特開 昭53−82513(JP,A) 特開 昭57−115389(JP,A) 特公 昭51−14708(JP,B1)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】深さが3〜50μm、開口部の平均径が1〜
    500μm、開口部面積が1〜80%、1cm2当りの小孔の合
    計凹部容積が0.05〜5mm3、小孔間の平均最短距離が10〜
    2000μmであるような小孔群を全面にまたは必要部分に
    設けた凹板に、粘度が10〜2000cpsの樹脂または樹脂前
    駆体と溶剤とからなるインキあるいは加熱により金属酸
    化物を形成するような金属化合物を含むインキを充填し
    た後、平滑頂面を有する凸版を側面に設けた版胴と前記
    凹版表面とを圧接し、前記インキを前記凸版表面に転移
    し、その後前記版胴と被印刷体表面とを圧接し、被印刷
    体表面に薄膜を形成することを特徴とする薄膜印刷方
    法。
  2. 【請求項2】小孔の深さ、開口部の平均径、開口部面
    積、単位面積当りの小孔の合計凹部容積、小孔間の平均
    最短距離の少なくとも1つが部分的に異なるような小孔
    群を設けた凹版を用いることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の薄膜印刷方法。
  3. 【請求項3】版胴の側面に設けた凸版がブチルゴムより
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜
    印刷方法。
  4. 【請求項4】版胴の側面に設けた凸版がナイロン系樹脂
    よりなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    薄膜印刷方法。
  5. 【請求項5】版胴の側面に設けた凸版が感光性樹脂より
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜
    印刷方法。
  6. 【請求項6】版胴の側面に設けた凸版が感光性ゴムより
    なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜
    印刷方法。
  7. 【請求項7】深さが3〜50μm、開口部の平均幅が1〜
    500μm、開口部面積が5〜80%、1cm2当りの溝の合計
    凹部容積が0.05〜5mm3、溝間の平均距離が1〜1000μm
    であるような溝群を設けた凹版を用いることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の薄膜印刷方法。
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