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高精細スクリーン印刷技術を開発―1,000分の1mm以下の細線も:産業技術総合研究所

(2016年9月12日発表)

 (国)産業技術総合研究所は9月12日、原版の30分の1以下に印刷パターンを細線化するスクリーン印刷技術を開発したと発表した。初めてサブミクロン(1,000分の1mm以下)レベルの微細パターンの印刷に成功した。透明電極を印刷で作る技術などに利用すれば、低い電気抵抗を維持しながら透明度を高めることも可能で、自動車の内装パネルやタッチパネルなどへの応用が期待できる。

 スクリーン印刷は部分的にインクを透過させる開口部のある原版を使い、原版に描かれた文字やパターンを印刷用紙やフィルムなど被印刷物に写し取る技術。そのため一般に、原版パターンの線幅以下には高精細な印刷を実現するのは不可能とされていた。

 新技術は、表面に微細な凹凸構造を持たせた特殊なフィルムを被印刷物として使う。フィルムはプラスチック表面などに金型を使って微細構造を写し取る加工技術「ナノインプリント」などで作る。このフィルムを使うと、原版の開口部を透過したインクが、フィルム表面に刻まれた凹凸の微小間隙に毛細管現象によって入り込み、その部分にだけインクが残る。その結果、原版の線幅より大幅に高精細な印刷が可能になる。

 実験では、最小線幅が1万分の8mmの印刷ができた。また、最小線幅に比べてインクの厚さを25倍にすることにも成功。インクの載った部分の面積を小さくして高い透明性を保ちながら電気抵抗を低くできる。透明電極作りなどに利用すれば、電気的な応答速度が速く透明度の高いタッチパネルなどがスクリーン印刷で実現できる。

 従来の一般的な印刷技術では、原版のパターンを細かくし過ぎるとインクが目詰まりを起こすため、量産方式で印刷できるパターンの線幅は100分の5mm程度が限界とされていた。また、線幅に比べて厚みのある印刷はできず、線幅に比べて厚さを1倍以上にすることは難しいとされていた。