凸版印刷 微細線を用いたレンズ不要のチェンジング印刷技術を確立
2020年02月26日
 凸版印刷(東京都千代田区、麿 秀晴社長)は、マイクロメートル(μm 1000分の1ミリメートル)単位の微細印刷技術と高精度な位置合わせ技術の融合により、極薄透明フィルムへのチェンジング印刷技術を確立した。
 このたび、凸版印刷はこれまで培ってきた微細印刷技術をもとに基材表裏(両面)に微細線を高精度な位置合わせ技術で印刷して、見る角度によって印刷物の色や絵柄が変化するチェンジング印刷技術を確立した。同技術によって印刷のみで極薄透明フィルム上に形成できるレンズ不要のチェンジング印刷が可能となる。
 今後、同技術を活用し、偽造防止や真贋判定などのセキュリティ分野や導電性インキを使った高精度・高精細な印刷が求められるエレクトロニクス分野などへ製品開発を行う。


(図1)本技術で作製したチェンジング印刷 透明フィルム(厚さ 50μm)

■ 凸版印刷の微細線印刷技術開発について
 微細線印刷技術は導電性インキを用いて配線パターンを形成するなどプリンテッドエレクトロニクス分野で主に研究され、これまでのフォトリソグラフィ方式よりも簡便なプロセスでの生産が期待できることから、実用化に向けて開発が進められている。
 これまで、凸版印刷はグラビアオフセット印刷を用いた微細線印刷技術によって導電性材料である銀インキを使用して、線幅10μm(間隙10μm)の細線を600mm×600mmの大きさに形成する印刷技術を確立してきた。また、印刷物の線幅や間隔を任意に制御することで、単色での階調表現にも成功している。(2015年1月発表)。さらに、この技術をカラーインキへも展開しインキ組成の最適化を行うことで線幅10μm、間隙10μmを形成する技術を確立、その技術を応用して各色の線幅や間隙を自由に変え高精度に配置することで新しいカラー表現を行うことにも成功した。(2017年6月発表)。

■ 微細線によるチェンジング印刷技術の特長
・4色のカラーインキを使い基材表裏(両面)に高精度の印刷
 シアン(C 青)、マゼンタ(M 赤紫)、グリーン(G 緑)、ブラック(K 黒)の4色のインキを基材の表裏に高精度な位置合わせで印刷することができる。直線・曲線・文字やマークなど様々なパターンを形成できる。

・微細線印刷技術を用いることで極薄透明フィルムの上に印刷のみでチェンジング効果
 従来のチェンジング印刷では、印刷線幅に応じた基材の厚さが必要でした。例えばスクリーン印刷法などで印刷する場合、厚い基材が必要になる。また薄い基材を用いる場合は、レンチキュラーレンズ(カマボコ状の凸レンズ)との組合せを用いるなど光路の長さ(光が通過する距離)を変えることで対応していた。
 このたび開発した技術は、線幅と間隙を10μmで印刷することができる独自の微細線印刷法を使ったもので色の重なり方の違いによって視認の変化を作り出し、レンズを使わずに非常に薄い基材のみでチェンジング効果を得ることが可能になった。
 例えば、厚さ50μmの透明フィルム基材の表側に線幅20μmで印刷したシアン、マゼンタ、グリーンを配置し、裏側には表側のシアンとマゼンタに重なる部分にのみブラックを位置合わせし印刷を行う。これにより表側から見た場合、ブラックと重なり合った色は視認されず、グリーンのみを視認することができ、レンズがなくてもチェンジング効果を得ることができる。


(図2)同技術の基本原理
光路差を利用して視認箇所を変化させる
① 真上から見た場合
 シアン、マゼンタの背後にはブラックが重なるため見えない。
グリーンの背後にはなにもないためグリーンのみ見える。
② 斜めから見た場合
 マゼンタとグリーンの背後にはブラックが重なるため見えない。
シアンの背後にはなにもないためシアンのみ見える。
③ 斜めから見た場合
 シアンとグリーンの背後にはブラックが重なるため見えない。
マゼンタの背後にはなにもないためマゼンタのみ見える。




・導電性材料との混在印刷
 これまでプリンテッドエレクトロニクス分野で培ってきた導電性材料と融合することで、意匠性を持たせたエレクトロニクス商材などに展開できる。

■ 今後の目標
 凸版印刷は、導電性インキ、カラーインキ、機能性インキ等を用いた微細線印刷技術の研究開発を進めていく。新しい色表現技術を用いた印刷、偽造防止や真贋判定などのセキュリティ分野、導電性インキを使った高精度・高精細な印刷が求められるエレクトロニクス分野などに向け、多彩な機能を持つ複合製品に幅広く展開することで付加価値を持たせた製品開発を進めていく。