JPH09214108A - パターン形成方法およびパターン形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度のパターンを簡便に形成することので
きるパターン形成方法と、パターン形成装置を提供す
る。 【解決手段】 凹版に保持されたインキを一旦ブランケ
ット上に転移させ、その後、被印刷基板上に転移させ、
この際、使用するインキの定常流粘度を３００〜３００
０poise の範囲とし、ブランケットの臨界表面張力を２
０〜３０dyne/cm、硬度を４０〜８０°、粘弾性 tanδ
を０．０５〜０．２０の範囲とし、被印刷基板上に転移
させたインキを焼成してパターンとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路や画像表
示装置等の電子装置におけるパターン形成方法と、パタ
ーン形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、集積回路や画像表示装置等の電子
装置における電極、抵抗体、誘電体等のパターンは、よ
り高い精度で、かつ、低い製造コストでの形成が可能な
ことが要求されている。

【０００３】従来、上記のような電子装置におけるパタ
ーン形成方法としては、蒸着、スパッタリング、メッキ
等により形成した所望の特性を有する薄膜をフォトリソ
グラフィー法によりエッチングする薄膜エッチング法、
スクリーン印刷法等によりインキを塗布して形成した膜
をフォトリソグラフィー法によりエッチングする厚膜エ
ッチング法、スクリーン印刷法、凹版オフセット法等の
印刷法等が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
薄膜エッチング法や厚膜エッチング法では、高精度のパ
ターンを形成することが可能であるが、エッチング工程
を有するために製造コストが高くなってしまうという問
題があった。また、例えば、４０〜５０インチサイズの
大型画像表示装置のような大面積の基板に電極等のパタ
ーンを形成する場合には、大型薄膜形成装置、大型露光
装置、大型エッチング装置が多数必要となり、この点で
も製造コストの増大を来すという問題があった。

【０００５】また、上述のスクリーン印刷法は、エッチ
ング工程がなく、上記の薄膜エッチング法や厚膜エッチ
ング法に比べて工程が簡略であることから製造コスト低
減が期待されていたが、集積回路のように微小面積に回
路が集中している場合や、近年大型化が進んでいる画像
表示装置、例えば、４０〜５０インチサイズの大型化を
めざすプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に用いら
れる電極パターンの場合には、要求される寸法精度を満
たすことができないという問題がある。特に、大型画像
表示装置の電極パターンを形成する場合、その周辺部で
の寸法精度の低下が生じて実用に供し得ないものであ
る。

【０００６】また、従来の凹版オフセット法では、ブラ
ンケットから被印刷基板へのインキの転移率が低く、連
続印刷時の膜厚、線幅の変動が大きく、要求される寸法
精度をもつパターンを安定して連続印刷するのは困難で
あった。

【０００７】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、高精度のパターンを簡便に形成するこ
とのできるパターン形成方法と、パターン形成装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のパターン形成方法は、定常流粘度が
３００〜３０００poise の範囲にあるインキと、臨界表
面張力が２０〜３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０°、粘
弾性 tanδが０．０５〜０．２０の範囲にあるブランケ
ットとを使用し、凹版に保持されたインキを一旦ブラン
ケット上に転移させた後、該インキをブランケット上か
ら被印刷基板上に転移させ、その後、前記インキを焼成
するような構成とした。

【０００９】また、本発明のパターン形成方法は、前記
インキが導電性粉末を４０〜９０重量％、ガラス粉末を
１〜１０重量％、バインダー樹脂を５〜５５重量％の範
囲で含有する導電性インキであるような構成とした。

【００１０】パターン形成装置の第１の発明は、凹版
と、該凹版にインキを供給するインキ供給部と、前記イ
ンキ供給部から前記凹版に供給されたインキの不要部分
を掻き取るためのドクター部と、前記凹版に保持された
インキを一旦受理して被印刷基板上に転移するためのブ
ランケット胴と、前記被印刷基板を載置するステージと
を備え、前記ブランケット胴は、臨界表面張力が２０〜
３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０°、粘弾性 tanδが
０．０５〜０．２０の範囲にあるブランケットを周面に
装着するような構成とした。

【００１１】また、本発明のパターン形成装置は、前記
ドクター部によるインキ掻き取り後に前記凹版上に残留
したインキを拭き取るためのインキ拭取部を備えたよう
な構成とした。

【００１２】さらに、本発明のパターン形成装置は、前
記凹版がシリンダー状であるような構成とし、また、前
記ブランケット胴は、前記シリンダー状の凹版と離接可
能であるような構成とした。

【００１３】パターン形成装置の第２の発明は、凹版
と、該凹版にインキを供給するインキ供給部と、前記イ
ンキ供給部から前記凹版に供給されたインキの不要部分
を掻き取るためのドクター部と、前記凹版に保持された
インキを一旦受理して被印刷基板上に転移するための長
尺状のブランケットが巻き回された送り出しローラと、
該送り出しローラから送り出されたブランケットを前記
凹版に接触させてインキを受理させるための圧胴と、該
圧胴を通過した前記ブランケットを巻き取るための巻き
取りローラと、前記圧胴と前記巻き取りローラとの間の
前記ブランケット搬送路に設けたバックアップローラ
と、前記被印刷基板を載置するステージとを備え、前記
ブランケットは、臨界表面張力が２０〜３０dyne/cm 、
硬度が４０〜８０°、粘弾性 tanδが０．０５〜０．２
０の範囲にあるような構成とした。

【００１４】また、本発明のパターン形成装置は、前記
ドクター部によるインキ掻き取り後に前記凹版上に残留
したインキを拭き取るためのインキ拭取部を備えたよう
な構成とした。

【００１５】さらに、本発明のパターン形成装置は、前
記凹版がシリンダー状であるような構成とし、また、前
記圧胴が前記シリンダー状の凹版と離接可能であるよう
な構成とした。

【００１６】そして、本発明のパターン形成装置は、上
述の凹版を２０〜１００℃の範囲で温度調整が可能であ
るような構成とした。

【００１７】上記のような本発明は、凹版に保持された
インキが一旦ブランケット上に転移された後に被印刷基
板上に転移されるが、この際、インキの定常流粘度が３
００〜３０００poise の範囲にあり、ブランケットの臨
界表面張力が２０〜３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０
°、粘弾性 tanδが０．０５〜０．２０の範囲にあるた
め、ブランケットから被印刷基板へのインキの転移率が
極めて高く、凹版の微細パターンを忠実に再現した高精
細なパターンを被印刷基板上に形成することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の最良の実施形態に
ついて説明する。

【００１９】まず、本発明のパターン形成装置について
説明する。図１は、本発明のパターン形成装置の第１の
実施形態を示す概略構成図である。図１において、パタ
ーン形成装置１は、シリンダー状の凹版２、この凹版２
にインキを供給するためのインキ供給部３、凹版２に供
給されたインキの不要部分を掻き取るためのドクター部
４、ブランケットＢを周面に装着したブランケット胴
５、被印刷基板Ｓを載置するステージ６、凹版２のイン
キを拭き取るためのインキ拭取部７、および、ブランケ
ット洗浄部８とを備えている。

【００２０】また、図２は、本発明のパターン形成装置
の第２の実施形態を示す概略構成図である。図２におい
て、パターン形成装置１１は、シリンダー状の凹版１
２、この凹版１２にインキを供給するためのインキ供給
部１３、凹版１２に供給されたインキの不要部分を掻き
取るためのドクター部１４、凹版１２に保持されたイン
キを一旦受理して被印刷基板上に転移するための長尺状
のブランケットＢが巻き回された送り出しローラ１５
と、この送り出しローラ１５から送り出されたブランケ
ットＢを凹版１２に接触させてインキを受理させるため
の圧胴１６と、圧胴を通過したブランケットＢを巻き取
るための巻き取りローラ１８と、圧胴１６と巻き取りロ
ーラ１８との間のブランケット搬送路に設けたバックア
ップローラ１７、搬送ローラ１９、被印刷基板Ｓを載置
するステージ２０、および、凹版１２のインキを拭き取
るためのインキ拭取部２１とを備えている。

【００２１】凹版２，１２は、画線部と非画線部とを備
えており、画線部はパターンを形成するための溝形状を
なし、通常、画線部の溝の長手方向が凹版２，１２のシ
リンダー周長方向となるようにすることが好ましい。

【００２２】凹版２，１２に形成する画線部（パター
ン）は、種々のパターンが可能であり、本発明では、画
線部を構成する溝の最小線幅を２０μｍ程度、非画線部
の最小幅（パターンの最小形成間隔）を２０μｍ程度と
することができる。また、画線部を構成する溝の深さ
（版深）は５〜５０μｍ程度が好ましい。

【００２３】このような凹版２，１２は、従来の凹版製
版方法により作製することができ、特に制限のあるもの
ではない。例えば、凹版シリンダーの内部に温度調節用
の流路を形成して２０〜１００℃の範囲で凹版の温度調
節を行うようにし、凹版の温度を常温よりも高く設定す
ることにより、版面上のインキ粘度を制御してドクター
および受理速度を高速化することが可能である。

【００２４】インキ供給部３，１３は、特に制限はな
く、ディスペンサー、インキングロール等の従来公知の
機構を有するインキ供給装置を使用することができる。

【００２５】また、ドクター部４，１４の凹版２，１２
への接触圧は、エアー圧可変式等にすることによって、
適宜設定することができる。尚、ドクター部４，１４の
材質には特に制限はなく、従来からドクター用部材とし
て使用されているＳＫ鋼、ステンレス、および、刃先表
面をメッキして硬度を上げた材料（例えば、ＳＫ鋼等の
表面にニッケルやセラミックスをメッキして硬度を上げ
たもの）等により形成することができる。また、ドクタ
ー部４，１４の寸法は、凹版２，１２の有効幅、ドクタ
ー部４，１４の材質等に応じて適宜設定することができ
る。

【００２６】パターン形成装置１を構成するブランケッ
ト胴５は、周面にブランケットを装着したものである。
このブランケット胴５は、真円度が±１０μｍ以下、円
筒度が±１０μｍ以下であることが好ましい。また、パ
ターン形成装置１１を構成する圧胴１６およびバックア
ップローラ１７も、上記のブランケット胴５と同様に、
真円度が±１０μｍ以下、円筒度が±１０μｍ以下であ
ることが好ましい。

【００２７】本発明では、ブランケットＢとして、臨界
表面張力が２０〜３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０°、
粘弾性 tanδが０．０５〜０．２０の範囲にあるブラン
ケットを使用することを特徴としている。

【００２８】ブランケットの臨界表面張力は、測定対象
のブランケットを適当な寸法に切断し、接触角計ＣＡ−
Ｄ型（協和界面科学（株）製）にて測定したZismanプロ
ットより求める。Zismanプロットに使用した溶剤、およ
びその表面張力を以下に示す。

【００２９】 溶剤名 表面張力（dyne／cm） ・エタノール …２０．０５ ・ジエチレングリコールモノエチルエーテル …３１．９ ・トリメチロールプロパントリアクリレート …３５．５ ・ジアリルフタレート …３６．８ 一般に臨界表面張力が２０〜３０dyne／cmの範囲にある
ゴム材料としては、ジメチルシロキサン、メチルビニル
シロキサン、メチルフルオロビニルシロキサン、メチル
フェニルビニルシロキサン等や、上記ポリマーとＮＢ
Ｒ、ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）との
ブレンド及び共重合系、フッ素ゴム、及びＮＢＲ、ＥＰ
ＤＭ、ＳＢＲ等にシリコーンオイル等を混り込んだもの
及びＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲをシロキサン雰囲気中で
１００〜２００℃で１時間程度ベーキングし、表面エネ
ルギーの小さなコート層を形成したものが挙げられる。

【００３０】ブランケットの臨界表面張力が３０dyne／
cmを超えると、ブランケットの表面ゴム層のインキに対
するぬれ性が高すぎてブランケットから被印刷基板Ｓへ
のインキ転移率が低くなりパイリングを生じる原因とな
る。また、臨界表面張力が２０dyne／cm未満であると、
凹版２，１２からブランケットへのインキの転移性が低
下し、細線再現性、線幅再現性が低下して好ましくな
い。

【００３１】次に、上述のようにして臨界表面張力を所
定の値になるようにしたゴム材料の硬度と粘弾性を、そ
れぞれ硬度が４０〜８０°、粘弾性 tanδが０．０５〜
０．２０の範囲となるように調整する。

【００３２】ブランケットの硬度は、ＪＩＳ Ｃ ＴＹ
ＰＥ ゴム硬度計を用いて測定する。また、ブランケッ
トの粘弾性（ tanδ）は、レオバイブロンＤＤＶ−II−
ＥＰ（（株）オリエンテック）にて、温度２０℃、周波
数１１Ｈｚで測定する。

【００３３】ブランケットのゴム材料の硬度および粘弾
性は、生ゴム中の架橋基密度、架橋基の局在化状態、充
填剤の種類、含有率、粒径、表面処理、架橋剤種類、１
次加硫条件（温度、時間等）、２次加硫の有無およびそ
の条件等で調整できる。ここで、使用する充填剤として
は煙霧質シリカ、粉砕シリカ、沈殿シリカ、重炭酸カル
シウム、炭酸カルシウム、ケイソウ土、タルク、石英紛
等を使用することができる。

【００３４】ブランケットの硬度が４０°未満になると
凹版からのインキの受理形状が悪くなり、また、硬度が
８０°を超えると被印刷基板へのインキの転移形状が悪
くなり好ましくない。一方、ブランケットの粘弾性 tan
δが０．０５未満である場合、凹版２，１２からブラン
ケットへのインキの転移性が低下し、画線の細り、エッ
ジ精度の低下となり好ましくなく、粘弾性 tanδが０．
２０を超えるとブランケットの粘性的物性が大きくなり
すぎ、被印刷基板のチャッキングに悪影響を与え好まし
くない。

【００３５】使用するブランケットは、いわゆるコンプ
レッシブル型のブランケットに限定されるものではな
く、圧縮層を備えていないソリッド型のブランケットで
あってもよい。

【００３６】上述のようなブランケットＢをパターン形
成装置１のブランケット胴５に装着することにより、ブ
ランケットから被印刷基板Ｓへのインキの転移率が極め
て高いものとなり、微細なパターンの連続印刷が可能と
なる。また、パターン形成装置１１において、上述のよ
うなブランケットＢを送り出しローラ１５→圧胴１６→
バックアップローラ１７→巻き取りローラ１８からなる
所定の搬送路で送ることにより、バックアップローラ１
７の配設位置にてブランケットＢから被印刷基板Ｓへ極
めて高いインキ転移率で微細なパターンの連続印刷が可
能となる。

【００３７】ステージ６，２０は、被印刷基板Ｓを載置
した状態で図１、図２の矢印ａ方向に往復移動するもの
である。ステージ６，２０における被印刷基板Ｓの保持
は、チャック等による機械保持、吸引による吸着保持
等、いずれの方式であってもよい。また、ステージ６，
２０の平坦度は±２０μｍ以下が好ましい。このような
ステージ６，２０の移動は、ボールネジ、リニヤガイド
を用いたモーター駆動等の公知の駆動方式により行うこ
とができ、位置決め精度が±１０μｍ以下、真直度が±
１０μｍ以下、上下動が±１０μｍ以下であることが好
ましい。

【００３８】また、インキ拭取部７，２１は、ドクター
部４，１４によるインキ掻き取り後に、凹版２，１２上
に残留した不要なインキを拭き取るためのものであり、
対となる繰り出しローラ７ａ，２１ａと巻き取りローラ
７ｂ，２１ｂ、これらの中間に位置するワイピングロー
ラ７ｃ，２１ｃ、および、繰り出しローラ７ａ，２１ａ
からワイピングローラ７ｃ，２１ｃを経て巻き取りロー
ラ７ｂ，２１ｂに巻き取られるワイピングフィルム７
ｄ，２１ｄとを備えている。図示例では、ワイピングロ
ーラ７ｃ，２１ｃがワイピングフィルム７ｄ，２１ｄを
介して凹版２，１２に対向しており、時計方向（図の矢
印ｂ方向）に回転する凹版２，１２の表面に対して、ワ
イピングフィルム７ｄ，２１ｄが逆方向（図の下から上
方向）に移動することによって、凹版２，１２の非画線
部に付着している不要なインキを除去するようになって
いる。尚、このときの凹版２，１２に対するワイピング
ローラ７ｃ，２１ｃの押圧力、凹版２，１２とワイピン
グフィルム７ｄ，２１ｄとの相対速度は、適宜設定する
ことができる。

【００３９】上記のワイピングフィルム７ｄ，２１ｄと
しては、金属箔、合成繊維、合成樹脂、ゴム等いずれで
あってもよく、より具体的には、アルミニウム箔、アル
ミニウムを蒸着したポリエチレンテレフタレートフィル
ム、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニルフィ
ルム、ポリスチレンフィルム、ポリビニルブチラールフ
ィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルメタク
リレートフィルム、ポリ酢酸ビニルフィルム、ナイロン
６６フィルム等を使用することができる。

【００４０】本発明のパターン形成装置１では、ブラン
ケット洗浄部８として市販のブランケット洗浄装置を使
用することができる。

【００４１】上述のようなパターン形成装置１，１１に
おいて、凹版２，１２からブランケット胴５上のブラン
ケットＢ、あるいは、圧胴上を搬送されるブランケット
Ｂへのインキの転移時の凹版２，１２周面の速度（周速
度）ｖとブランケットＢの移動速度ｖは、１〜３００mm
／秒、好ましくは１０〜１００mm／秒程度とすることが
できる。また、ステージ６，２０に保持された被印刷基
板ＳへのブランケットＢからのインキの転移時の被印刷
基板Ｓの移動速度ＶとブランケットＢの移動速度Ｖは、
１〜３００mm／秒、好ましくは１００〜３００mm／秒程
度とすることができる。

【００４２】また、本発明のパターン形成装置１，１１
では、凹版２とブランケット胴５とを離接可能とし、ま
た、凹版１２と圧胴１６とを離接可能としてもよい。こ
れにより、凹版２，１２からブランケットへのインキの
転移を所定の速度ｖで終了した後、ブランケット胴５を
凹版２から離間させ、あるいは圧胴１６を凹版１２から
離間させ、ブランケット胴５あるいは圧胴１６、送り出
しローラ１５、巻き取りローラ１８の回転速度を変化さ
せ、ブランケットから被印刷基板Ｓへ所定の速度Ｖでイ
ンキの転移を行うことができる。

【００４３】次に、本発明のパターン形成方法を、上述
のパターン形成装置１の作動を含めて説明する。

【００４４】まず、図１において矢印ｂ方向に所定の速
度で回転する凹版２上にインキ供給部３からインキが供
給される。次いで、凹版２がドクター部４と接触して不
要なインキが掻き取られることにより、凹版２の画線部
（溝部）にインキが保持され、さらに、ドクター部４を
通過しても凹版２の非画線部に付着している不要なイン
キがインキ拭取部７のワイピングフィルム７ｄによって
拭き取られる。

【００４５】上記のように凹版２の画線部に保持された
インキは、次に矢印ｃ方向に所定の速度で回転するブラ
ンケット胴５と接触することによって、ブランケット胴
５の周面に装着されたブランケットＢに一旦転移され
る。このときの凹版２周面の速度（周速度）とブランケ
ット胴５周面の速度（周速度）ｖは、上述の範囲（１〜
３００mm／秒、好ましくは１０〜１００mm／秒程度）で
設定され、凹版２からブランケットＢへインキが転移さ
れる。

【００４６】次に、被印刷基板Ｓが載置されたステージ
６が図１の右方向に移動し、上述のようにインキが転移
されたブランケット胴５との位置合わせが終了した後、
ブランケット胴５と接触しながら右方向に移動して、被
印刷基板Ｓ上へインキが転移されて電極の印刷が終了す
る。このときの被印刷基板Ｓの移動速度Ｖとブランケッ
ト胴５周面の速度（周速度）Ｖは、上述の範囲（１〜３
００mm／秒、好ましくは１００〜３００mm／秒程度）と
なるように設定される。

【００４７】このように被印刷基板Ｓ上へのインキの印
刷が終了した後、ステージ６は図１の左方向に移動して
元の位置に戻り、被印刷基板Ｓはステージ６から取りは
ずされ、新たな被印刷基板Ｓが載置される。

【００４８】以上で、パターン形成装置１による被印刷
基板Ｓへのパターン形成が終了し、形成装置１は同様の
操作を繰り返すことにより、連続して被印刷基板Ｓへの
パターン形成を行うことができる。また、ブランケット
洗浄部８によるブランケットＢの洗浄は、１回のパター
ン形成が終了する毎に行ってもよく、また、所定の回数
連続してパターン形成を行った後に洗浄するようにして
もよい。

【００４９】一方、ステージ６から取り出された被印刷
基板Ｓは、印刷されたインキに対する焼成処理が施され
る。焼成の温度は、使用するインキに応じて適宜設定す
ることができ、例えば、４００〜６００℃の範囲で設定
することができる。このような焼成が行われることによ
り、被印刷基板Ｓ上にパターンが形成される。

【００５０】次に、本発明のパターン形成方法を、上述
のパターン形成装置１１の作動を含めて説明する。

【００５１】まず、図２において矢印ｂ方向に所定の速
度で回転する凹版１２上にインキ供給部１３からインキ
が供給される。次いで、凹版１２がドクター部１４と接
触して不要なインキが掻き取られることにより、凹版１
２の画線部（溝部）にインキが保持され、さらに、ドク
ター部１４を通過しても凹版１２の非画線部に付着して
いる不要なインキがインキ拭取部２１のワイピングフィ
ルム２１ｄによって拭き取られる。

【００５２】上記のように凹版１２の画線部に保持され
たインキは、次に矢印ｃ方向へ回転する圧胴１５上を通
るブランケットＢと接触することによって、ブランケッ
ト上に一旦転移される。このときの凹版１２周面の速度
（周速度）とブランケットＢの移動速度（周速度）ｖ
は、上述の範囲（１〜３００mm／秒、好ましくは１０〜
１００mm／秒程度）で設定され、凹版２からブランケッ
トＢへインキが転移される。

【００５３】次に、このブランケットＢは搬送ローラ１
９を経由してバックアップローラ１７の送られ、一方、
被印刷基板Ｓが載置されたステージ２０が図２の右方向
に移動し、上述のようにインキが転移されたブランケッ
トとの位置合わせが終了した後、バックアップローラ１
７の下部でブランケットＢと接触しながら右方向に移動
して、被印刷基板Ｓ上へインキが転移されてパターンの
印刷が終了する。このときの被印刷基板Ｓの移動速度Ｖ
とブランケットＢの移動速度Ｖは、上述の範囲（１〜３
００mm／秒、好ましくは１００〜３００mm／秒程度）と
なるように設定される。

【００５４】このように被印刷基板Ｓ上へのインキの印
刷が終了した後、ステージ２０は図２の左方向に移動し
て元の位置に戻り、被印刷基板Ｓはステージ２０から取
りはずされ、新たな被印刷基板Ｓが載置される。

【００５５】以上で、パターン形成装置１による被印刷
基板Ｓへのパターン形成が終了し、形成装置１１は同様
の操作を繰り返すことにより、連続して被印刷基板Ｓへ
のパターン形成を行うことができる。

【００５６】一方、ステージ２０から取り出された被印
刷基板Ｓは、印刷されたインキに対する焼成処理が施さ
れる。焼成の温度は、使用するインキに応じて適宜設定
することができ、例えば、４００〜６００℃の範囲で設
定することができる。このような焼成が行われることに
より、被印刷基板Ｓ上にパターンが形成される。

【００５７】ここで、上述の本発明のパターン形成方法
において使用できるインキの一例として、導電性インキ
について説明する。

【００５８】使用する導電性インキは、定常流粘度が３
００〜３０００poise の範囲にあるインキである。定常
流粘度は、キャリーメッド社製ＣＳ１００レオメータを
用いて、測定温度２０℃、測定剪断速度０．０１〜２０
０／秒の範囲で測定することができる。定常流粘度が３
００poise 未満であると、ブランケットから被印刷基板
Ｓへのインキ転移率が１００％未満となり、また、３０
００poise を超えると凹版２，１２からブランケットへ
のインキ転移率が５０％以下となり、さらに細線再現
性、線幅再現性が低下し好ましくない。

【００５９】このような導電性インキは、導電性粉末を
４０〜９０重量％、ガラス粉末を１〜１０重量％、バイ
ンダー樹脂を５〜５５重量％の範囲で含有するものが好
ましく使用できる。

【００６０】導電性粉末としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、
Ｐｄ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃ等の単体、合金、もしくは、これ
らの混合物を使用することができる。このような導電性
粉末の粒径は、１〜１０μｍ程度が好ましい。

【００６１】また、ガラス粉末は、上述のように印刷さ
れた電極パターンを焼成する際に、軟化ないし溶融して
上記の導電性粉末を被印刷基板Ｓに強固に接着させるた
めのものである。このため、ガラス粉末は、焼成温度よ
りも１０〜２００℃低い軟化点を有することが必要であ
る。このようなガラス粉末としては、ＰｂＯを５０重量
％以上含有し、他の成分として、ガラスの分相を防止す
る効果をもたせたり、軟化点を調整したり、熱膨張係数
を被印刷基板Ｓに合わせたりするために、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、
Ｂ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂａ
Ｏ、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 等のなかから適宜選択
して含有させたものを使用することができる。

【００６２】このようなガラス粉末の粒度は、３５０メ
ッシュ程度まで粉砕したものが適当である。導電性イン
キにおけるガラス粉末の含有量が１重量％未満である
と、焼成時における導電性インキと被印刷基板Ｓとの接
着力が不足となり、また、１０重量％を超えると、焼成
して形成した電極パターンの導電性が不十分となり好ま
しくない。

【００６３】また、導電性インキに含有されるバインダ
ー樹脂としては、低温での焼成が可能であり、かつ、焼
成のおいて分解、気化して炭化物が電極中に残存しない
ような樹脂が好ましい。具体的には、エチルセルロー
ス、メチルセルロース、ニトロセルロース、セルロース
アセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブ
チレート等のセルロース樹脂、メチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、ノルマルブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、イソプロピルメタクリ
レート、２−エチルメタクリレート、２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート等の重合体からなるアクリル樹脂が
挙げられる。

【００６４】また、導電性インキには、粘度調整用に、
溶剤としてテルピネオール、ブチルカルビトールアセテ
ート等を含有させることができる。

【００６５】

【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。

【００６６】導電性インキの調製 導電性粉末として、平均粒径１μｍの銀粒子を準備し
た。また、ガラス粉末としてＩＷＦフリット７５７０
（岩城ガラス（株）製 ３００メッシュ、軟化点４４０
℃）を３５０メッシュ粒径に粉砕したガラス粉末を準備
した。

【００６７】さらに、バインダー樹脂として、ポリエス
テルアクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレートを４
０：４０：３０（重量比）で調合したものを準備した。

【００６８】次に、下記の表１に示されるような組成で
導電性粉末、ガラス粉末およびバインダー樹脂を３本ロ
ールミルにて混合して導電性インキＡ〜Ｃを調製し、各
導電性インキの定常流粘度を下記の測定条件で測定して
結果を表１に示した。

【００６９】（定常流粘度の測定条件）キャリーメッド
社製ＣＳ１００レオメータを用いて、測定温度２０℃、
測定剪断速度１００／秒で測定する。

【００７０】

【表１】 ブランケットの作製 基布と圧縮層からなる基材上に表面ゴムを塗布した後、
ＰＥＴフィルムを表面ゴム塗布面に圧着させた状態で加
硫を行い、その後、フィルムを剥離して表面ゴム層（厚
さ約１００μｍ）を形成してブランケット（試料１〜
９）を作製した。各ブランケット（試料１〜９）の作製
条件は、以下に示す通りとした。

【００７１】 試料１： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−１０８ …１００重量部 硬化剤 信越シリコーン（株）製 ＣＡＴ−１０８ … ５重量部 充填剤 カキウチ（株）製 セラトムＦＷ−１４ … ３０重量部 （加硫条件） １次加硫 ２５℃、７５時間 試料２： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−７４２Ｕ …１００重量部 架橋剤 ジメチル-2,5ジｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃、２０分間 試料３： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−７８５Ｕ …１００重量部 架橋剤 2,5- ジメチル−2,5 ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １７０℃、２０分間 ２次加硫 ２００℃、４時間 試料４： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＦＥ３６１Ｕ …１００重量部 架橋剤 Ｃ−８Ａ … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １６５℃、１０分間 ２次加硫 ２００℃、４時間 試料５： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−１０８ …１００重量部 硬化剤 信越シリコーン（株）製 ＣＡＴ−１０８ … ５重量部 日本エアロジル（株）製 エアロジル２００ … １５重量部 （加硫条件） １次加硫 ２５℃、７５時間 試料６： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−７４２Ｕ …１００重量部 架橋剤 ジメチル-2,5ジｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １２０℃、２０分間 試料７： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−７８５Ｕ …１００重量部 架橋剤 2,5- ジメチル−2,5 ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 １５０℃、４０分間 ２次加硫 ２００℃、５時間 試料８： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−１０８ …１００重量部 硬化剤 信越シリコーン（株）製 ＣＡＴ−１０８ … ５重量部 充填剤 カキウチ（株）製 セラトムＦＷ−１４ … ３０重量部 ジメチルシリコーンオイル … ５重量部 （加硫条件） １次加硫 ２５℃、７５時間 試料９： （組成物） 信越シリコーン（株）製 ＫＥ−５５７０ …１００重量部 日本合成ゴム（株）製 ＪＳＲ Ｎ２２０ＳＨ １０… １０重量部 架橋剤 2,5- ジメチル−2,5 ｔ−ブチルフェロキシヘキサン … ５重量部 硫黄 …０．３重量部 チラウム …０．１重量部 （加硫条件） １次加硫 １５０℃、４０分間 ２次加硫 ２００℃、５時間 上述のように作製した各ブランケットの臨界表面張力、
硬度、粘弾性は、下記の表２に示す通りであった。

【００７２】尚、臨界表面張力は、下記の溶剤を使用
し、協和界面科学（株）、接触角計ＣＡ−Ｄ型にて測定
し、Zismanプロットより算出した。

【００７３】 溶剤名 表面張力（dyne/cm ） ・エタノール ２０．０５ ・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ３１．９ ・トリメチロールプロパントリアクリレート ３５．５ ・ジアリルフタレート ３６．８ また、表面ゴム層の硬度は、ＪＩＳ Ｃ ＴＹＰＥ ゴ
ム硬度計を用いて測定した。

【００７４】また、粘弾性 tanδは、（株）オリエンテ
ック製のレオバイブロンDDV-II-EPにて、温度２０℃、
周波数１１Hzで測定した。

【００７５】

【表２】 電極の形成 図１に示されるようなパターン形成装置に上記の導電性
インキＡ〜Ｃ、ブランケット試料１〜９を使用してガラ
ス基板（サイズ３００×４００ｍｍ）上に電極パターン
形成を行った。

【００７６】使用した凹版オフセット方式のパターン形
成装置は、下記の仕様とした。

【００７７】 （凹版） ・サイズ ：有効周長＝５５０ｍｍ（胴径約１８０ｍｍφ） 有効長さ＝５００ｍｍ ・回転速度 ：５〜３００ｍｍ／秒（周速度） ・版深 ：２５μｍ （インキ供給部） ディスペンサー （ドクター部） ・サイズ ：ドクター＝４５０ｍｍ ホルダー＝６００ｍｍ ・圧 ：エアー圧可変 ・動作 ：上下動 （ブランケット胴） ・サイズ ：有効周長＝４５０ｍｍ（胴径約１８０ｍｍφ） 有効長さ＝６００ｍｍ ・回転速度 ：５〜３００ｍｍ／秒（周速度） ・動作 ：上下動 ・ブランケット装着方式 ：巻き込み式 （ステージ） ・速度 ：５〜４００ｍｍ／秒 ・アライメント：ピン当て方式、ＸＹ調整機構、アライメントカメラ ・定盤サイズ ：７００×７００ｍｍ ・ガラス基板保持方式 ：真空吸着方式 ・定盤平坦度 ：１０μｍ （インキ拭取部） ・方式 ：フィルム拭き取り方式 ・フィルム送り速度 ：５〜２００ｍｍ／秒 ・フィルム巻き径 ：約２００ｍｍφ ・ワイピングローラ ：ゴムローラ（径１００ｍｍφ） ・ワイピングフィルム：ポリエステルフィルム 凹版に形成した画線部は、電極パターン（パターン全体
のサイズ＝１５０×２１０ｍｍ）であり、版深２５μ
ｍ、線幅は７０〜１５０μｍの範囲で異なる線幅をもつ
ものとした。

【００７８】凹版とブランケット胴の周速度ｖは４０ｍ
ｍ／秒とし、ブランケット胴の周速度Ｖとガラス基板の
移動速度Ｖは３００ｍｍ／秒とした。

【００７９】上記のようにパターン形成装置によってガ
ラス基板上に電極パターンを印刷した後、ガラス基板を
６００℃に６０分間保持して導電性インキの焼成を行っ
て電極パターン（試料１〜１１）を形成した。また、形
成した電極パターンの膜厚、パターン形状、電気抵抗値
を測定、評価して、下記の表３に示した。

【００８０】尚、電極パターン（試料１〜５）形成にお
いて使用した導電性インキＡ〜Ｃとブランケット試料１
〜３の組み合わせは、下記の表３に示されるものとし
た。また、電極パターン（試料６〜１１）形成では、下
記のような導電性インキＡとブランケット試料４〜９の
組み合わせとした。

【００８１】 電極試料６ ： 導電性インキＡとブランケット試料４の組み合わせ 電極試料７ ： 導電性インキＡとブランケット試料５の組み合わせ 電極試料８ ： 導電性インキＡとブランケット試料６の組み合わせ 電極試料９ ： 導電性インキＡとブランケット試料７の組み合わせ 電極試料１０： 導電性インキＡとブランケット試料８の組み合わせ 電極試料１１： 導電性インキＡとブランケット試料９の組み合わせ

【００８２】

【表３】 表３に示されるように、定常流粘度が３００〜３０００
poise の範囲にあるインキ試料Ａを使用し、かつ、臨界
表面張力が２０〜３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０°、
粘弾性 tanδが０．０５〜０．２０の範囲にあるブラン
ケット試料（１〜３）を用いた場合、インキ転移率が高
く、導電性や直線性が良好で高精度な電極パターン（試
料１，４，５）の形成が可能であった。

【００８３】一方、電極パターン（試料６）の形成で
は、ガラス基板のチャッキング不良が発生し、電極パタ
ーン形成が不可能であった。また、電極パターン（試料
７，９，１０）の形成では、凹版からブランケットへの
インキの転移不良が発生し、電極パターン形成が不可能
であった。さらに、電極パターン（試料８，１１）の形
成では、ブランケットからガラス基板へのインキの転移
不良が発生し、電極パターン形成が不可能であった。

【００８４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればイ
ンキとして定常流粘度が３００〜３０００poise の範囲
のインキを使用し、凹版に保持されたインキは一旦ブラ
ンケット上に転移された後、被印刷基板上に転移される
が、ブランケットの臨界表面張力が２０〜３０dyne/cm
、硬度が４０〜８０°、粘弾性 tanδが０．０５〜
０．２０の範囲であるので、凹版からブランケットへの
インキの転移率と、ブランケットから被印刷基板へのイ
ンキの転移率が極めて高いものとなり、これにより、凹
版の微細パターンを忠実に再現した高精細なパターンを
被印刷基板上に形成することができ、集積回路のように
微小面積に集中しているような電極や抵抗体、誘電体
等、あるいは、大面積の画像表示装置に使用するための
電極等のパターンを優れた直線性と高い精度で簡便に形
成することができる。また、インキ拭取部により凹版上
の不要なインキを拭き取るように構成されているので、
ドクター部によるインキ掻き取り残りや、過剰なインキ
掻き取りが生じることがなく、地汚れ、ざらつき、ス
ジ、ムラ、ピンホール等の欠陥のないパターン形成が可
能となり、さらに、凹版をシリンダー状とすることによ
り、パターンの印刷形成の高速化が可能であるととも
に、ブランケット胴あるいは圧胴とシリンダー状の凹版
とを離接可能とすることにより、凹版からブランケット
へのインキの転移条件とブランケットから被印刷基板へ
のインキの転移条件を独立して最適なものとすることが
でき、パターン形成の高精度化と製造コストの低減の両
立が可能となる。さらに、長尺状のブランケットを使用
することにより、常時ブランケットの新しい面を使用し
てパターン形成が可能であり、ブランケットの交換を行
うことなく、安定して高精度のパターン形成が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパターン形成装置の第１の実施形態を
示す概略構成図である。

【図２】本発明のパターン形成装置の第２の実施形態を
示す概略構成図である。

【符号の説明】

１，１１…パターン形成装置 ２，１２…凹版 ３，１３…インキ供給部 ４，１４…ドクター部 ５…ブランケット胴 ６，２０…ステージ ７，２１…インキ拭取部 ８…ブランケット洗浄部 １５…送り出しローラ １６…圧胴 １７…バックアップローラ １８…巻き取りローラ Ｂ…ブランケット Ｓ…被印刷基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 11/00 ＰＴＨ Ｃ０９Ｄ 11/00 ＰＴＨ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定常流粘度が３００〜３０００poise の
   範囲にあるインキと、臨界表面張力が２０〜３０dyne/c
   m 、硬度が４０〜８０°、粘弾性 tanδが０．０５〜
   ０．２０の範囲にあるブランケットとを使用し、凹版に
   保持されたインキを一旦ブランケット上に転移させた
   後、該インキをブランケット上から被印刷基板上に転移
   させ、その後、前記インキを焼成することを特徴とする
   パターン形成方法。
2. 【請求項２】 前記インキは、導電性粉末を４０〜９０
   重量％、ガラス粉末を１〜１０重量％、バインダー樹脂
   を５〜５５重量％の範囲で含有する導電性インキである
   ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
3. 【請求項３】 凹版と、該凹版にインキを供給するイン
   キ供給部と、前記インキ供給部から前記凹版に供給され
   たインキの不要部分を掻き取るためのドクター部と、前
   記凹版に保持されたインキを一旦受理して被印刷基板上
   に転移するためのブランケット胴と、前記被印刷基板を
   載置するステージとを備え、前記ブランケット胴は、臨
   界表面張力が２０〜３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０
   °、粘弾性 tanδが０．０５〜０．２０の範囲にあるブ
   ランケットを周面に装着したものであることを特徴とす
   るパターン形成装置。
4. 【請求項４】 前記ドクター部によるインキ掻き取り後
   に前記凹版上に残留したインキを拭き取るためのインキ
   拭取部を備えたことを特徴とする請求項３に記載のパタ
   ーン形成装置。
5. 【請求項５】 前記凹版はシリンダー状であることを特
   徴とする請求項３または請求項４に記載のパターン形成
   装置。
6. 【請求項６】 前記ブランケット胴は、前記シリンダー
   状の凹版と離接可能であることを特徴とする請求項５に
   記載のパターン形成装置。
7. 【請求項７】 凹版と、該凹版にインキを供給するイン
   キ供給部と、前記インキ供給部から前記凹版に供給され
   たインキの不要部分を掻き取るためのドクター部と、前
   記凹版に保持されたインキを一旦受理して被印刷基板上
   に転移するための長尺状のブランケットが巻き回された
   送り出しローラと、該送り出しローラから送り出された
   ブランケットを前記凹版に接触させてインキを受理させ
   るための圧胴と、該圧胴を通過した前記ブランケットを
   巻き取るための巻き取りローラと、前記圧胴と前記巻き
   取りローラとの間の前記ブランケット搬送路に設けたバ
   ックアップローラと、前記被印刷基板を載置するステー
   ジとを備え、前記ブランケットは、臨界表面張力が２０
   〜３０dyne/cm 、硬度が４０〜８０°、粘弾性 tanδが
   ０．０５〜０．２０の範囲にあることを特徴とするパタ
   ーン形成装置。
8. 【請求項８】 前記ドクター部によるインキ掻き取り後
   に前記凹版上に残留したインキを拭き取るためのインキ
   拭取部を備えたことを特徴とする請求項７に記載のパタ
   ーン形成装置。
9. 【請求項９】 前記凹版はシリンダー状であることを特
   徴とする請求項７または請求項８に記載のパターン形成
   装置。
10. 【請求項１０】 前記圧胴は、前記シリンダー状の凹版
    と離接可能であることを特徴とする請求項９に記載のパ
    ターン形成装置。
11. 【請求項１１】 前記凹版は２０〜１００℃の範囲で温
    度調節が可能であることを特徴とする請求項３乃至請求
    項１０のいずれかに記載のパターン形成装置。