JP2000168043A

JP2000168043A - スクリーン印刷機および方法ならびに画像形成装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000168043A
Application number: JP35337198A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yanagisawa; 芳浩柳沢; Yuji Kasanuki; 有二笠貫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】版離れ時に印刷パターンが欠けるのを防止す
る。【解決手段】スクリーン版３と被印刷物２間の距離が
実質的にゼロとなるように両者を配置し、スクリーン版
の開口部にスキージ６によりインキ７を充填し、そし
て、版離れを行なうことにより印刷を行なうスクリーン
印刷機または方法において、インキの充填後、版離れ前
に、充填されたインキに紫外光照射手段８により紫外光
を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷機
および方法ならびに画像形成装置の製造方法に関し、特
に、電極、配線、電子回路基板、電子源基板、画像表示
装置等の製造に用い得るスクリーン印刷機および方法な
らびにこれを用いた画像形成装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像表示装置として、ブラウン管
（ＣＲＴ）が広く一般に用いられている。最近では表示
画面が３０インチを超えるようなブラウン管も登場して
いる。しかしながら、ブラウン管の場合、表示画面を大
きくするためには、画面に応じて奥行をより大きくとる
必要があり、また重たくなる。そのため、より大きな画
面で迫力ある画像を見たいという消費者の要望に応える
には、ブラウン管では、より大きな設置スペースが必要
になり、適しているとは言い難い。そのため、大きく重
いブラウン管（ＣＲＴ）に代わって壁掛けできるよう
な、低消費電力で薄くて軽く大画面の平板状画像表示装
置の登場が期待されている。

【０００３】平板状画像表示装置としては、液晶表示装
置（ＬＣＤ）が盛んに研究開発されているが、ＬＣＤ
は、自発光型でないため、バックライトと呼ばれる光源
が必要であり、このバックライトに消費電力のほとんど
が使われる。また、ＬＣＤは光の利用効率が低いため画
像が暗い、視野角に制限がある、２０インチを超えるよ
うな大画面化が難しいといった課題が依然として残って
いる。

【０００４】上述のような課題をもつＬＣＤに代わっ
て、薄型の自発光型画像表示装置が注目を浴びている。
このような表示装置としては、例えば、紫外光を蛍光体
に照射することによって蛍光体を励起して発光させるプ
ラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放出型電子
放出素子（ＦＥ）や表面伝導型電子放出素子を電子源と
して用い、上記電子放出素子から放出された電子を蛍光
体に照射することによって蛍光体を励起して発光させる
平板状画像表示装置等がある。ＰＤＰは４０インチ程度
の大画面のものが市販され始めている。このような自発
光型の画像表示装置は、ＬＣＤに比べ明るい画像が得ら
れるとともに視野角の問題もない。しかしながら、上記
ＰＤＰは、大画面化には適しているが、発光輝度やコン
トラストはブラウン管に比べて劣る。一方、ＦＥや表面
伝導型電子放出素子を用いた表示装置の発光原理は、ブ
ラウン管と基本的に同一である。そのため、輝度やコン
トラスト自体、ブラウン管と同等のものを達成し得る可
能性を有している。

【０００５】本出願人は自発光型の平板状画像表示装置
の中でも、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装
置に着目している。これは、構造が比較的簡易なため、
大面積のものを形成するのに適しているためである。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された微粒子からなる導電性薄膜に対し、素子電極と呼
ばれる一対の電極を介して電圧を印加することにより、
導電性薄膜の一部に形成された電子放出部から電子を真
空中に放出する。表面伝導型電子放出素子を用いた画像
表示装置の原理は、上記表面伝導型電子放出素子から放
出された電子を蛍光体に照射することで発光を得るもの
である。

【０００７】また、本出願人は先に特開平６−３４２６
３６号公報において、表面伝導型電子放出素子を電子源
として用いた画像表示装置の一例を開示している。図８
はこの公報で開示している表面伝導型電子放出素子の概
略構成を示す。また、図９はこの公報で開示している表
面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の概略構成
を示す。図８（ａ）は表面伝導型電子放出素子の構成を
示す平面図であり、図８（ｂ）はその断面図である。

【０００８】図８において、１０００１は絶縁性基板、
１０００４は絶縁性基板１０００１の上に形成された微
粒子からなる導電性薄膜、１０００２および１０００３
は導電性薄膜１０００４と電気的接続を得るための一対
の素子電極、１０００５は導電性薄膜１０００４に形成
された電子放出部である。

【０００９】この表面伝導型電子放出素子において、前
記一対の素子電極１０００２、１０００３の間隔Ｌは数
千Å〜数百μｍに設定され、また素子電極１０００２、
１０００３の長さＷは、素子電極１０００２、１０００
３の抵抗値および電子放出特性を考慮して数μｍ〜数百
μｍに設定される。また、素子電極１０００２、１００
０３の膜厚ｄは、微粒子からなる導電性薄膜１０００４
と電気的な接続を保つために数百Å〜数μｍの範囲に設
定される。素子電極１０００２、１０００３は例えば、
フォトリソグラフィ技術により形成される。

【００１０】微粒子からなる導電性薄膜１０００４の膜
厚は、素子電極１０００２、１０００３へのステップカ
バレージ、素子電極１０００２、１０００３間の抵抗値
およびフォーミング条件等を考慮して適宜設定される
が、数Å〜数千Åの範囲に設定するのが好ましく、さら
に、１０Å〜５００Åの範囲に設定することがより好ま
しい。また、導電性薄膜１０００４の抵抗値は、Ｒｓを
１０²〜１０⁷Ω／□に設定することが好ましい。なお、
Ｒｓは、厚さがｔ、幅がｗ、長さがｌの薄膜の長さ方向
に測定した抵抗をＲとするとき、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）で
表される。また厚さｔと抵抗率ρが一定である場合、Ｒ
ｓ＝ρ／ｔで表される。

【００１１】図９は、表面伝導型電子放出素子を用いた
画像表示装置の一例を示す概略構成図である。図中、５
００５はリアプレート、５００６は外枠、５００７はフ
ェースプレートであり、これらの各接続部を不図示の低
融点ガラスフリット等の接着剤で封着することにより、
画像表示装置内部を真空に維持するための外囲器（気密
容器）を構成している。リアプレート５００５には、基
板５００１が固定されている。この基板５００１上には
表面伝導型電子放出素子５００２がＮ×Ｍ個配列して形
成されている。Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的
とする表示画素数に応じて適宜設定される。また、表面
伝導型電子放出素子５００２は、図９に示すとおり、Ｍ
本の行方向配線５００３とＮ本の列方向配線５００４と
により配線されている。行方向配線５００３、および列
方向配線５００４は、例えば、フォトリソグラフィ技術
により形成される。これら基板５００１、表面伝導型電
子放出素子５００２などの複数の電子放出素子、行方向
配線５００３、列方向配線５００４によって構成される
部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、少なくとも、
行方向配線５００３と列方向配線５００４の交差する部
分には、両配線間に不図示の層間絶縁層が形成されてお
り、行方配線５００３と列方向配線５００４間の電気的
な絶縁が保たれている。

【００１２】フェースプレート５００７の下面には、蛍
光体からなる蛍光膜５００８が形成されており、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図
示）が塗り分けられている。また、蛍光膜５００８をな
す上記各色蛍光体の間には黒色体（不図示）が配されて
いる。さらに、蛍光膜５００８のリアプレート５００５
側の面にはＡｌ等からなるメタルバック５００９が形成
されている。

【００１３】Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜ＤｙｎおよびＨ
ｖは、当該画像表示装置と不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍは、マルチ電子ビーム源の行方
向配線５００３と電気的に接続している。端子Ｄｙ１〜
Ｄｙｎも同様にマルチ電子ビーム源の列方向配線５００
４と電気的に接続している。また、端子Ｈｖはメタルバ
ック５００９と電気的に接続している。

【００１４】上記外囲器（気密容器）の内部は１０^-6Ｔ
ｏｒｒ以上の真空に維持されている。そのため、画像表
示装置の表示画面を大きくする程、外囲器（気密容器）
内部と外部との圧力差によるリアプレート５００５およ
びフェースプレート５００７の変形あるいは破壊を防止
する手段が必要となる。そのため、フェースプレート５
００７とリアプレート５００５との間に耐大気圧支持の
ためのスペーサあるいはリブと呼ばれる支持部材（不図
示）を配置する場合がある。このようにして電子放出素
子５００２が形成された基板５００１と蛍光膜５００８
が形成されたフェースプレート５００７間は一般に数百
μｍ〜数ｍｍに保たれ、外囲器（気密容器）内部は高真
空に維持されている。

【００１５】以上説明した画像表示装置は、容器外端子
Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、および行方向配線５
００３、列方向配線５００４を通じて各表面伝導型電子
放出素子５００２に電圧を印加することによって、各表
面伝導型電子放出素子５００２から電子が放出される。
それと同時に、メタルバック５００９に容器外端子Ｈｖ
を通じて数百Ｖ〜数ｋＶの高電圧を印加することによっ
て、表面伝導型電子放出素子５００２から放出された電
子を加速し、フェースプレート５００７の内面に形成さ
れた各色蛍光体に衝突させる。これにより蛍光体が励起
されて発光し、画像が表示される。

【００１６】上記画像表示装置を形成するには、電子放
出素子５００２、行方向および列方向配線５００３、５
００４を多数配列形成する必要がある。その方法とし
て、フォトリゾグラフィ技術、エッチング技術などが挙
げられる。しかしながら、例えば、表面伝導型電子放出
素子を用いた数十インチの大画面の画像表示装置を形成
する場合、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術を
用いるとすると、対角数十インチの大型基板に対応する
蒸着装置やスピンコータを初め、露光装置、エッチング
装置などの大型製造設備が必要となり、製造工程上の取
り扱いの難しさや高コスト化などの問題がある。そこで
比較的安価で、真空装置等の必要がなく、大面積に対応
し得る印刷技術を用いて、電子放出素子５００２、行方
向および列方向配線５００３、５００４を多数配列形成
することが考えられる。

【００１７】スクリーン印刷は、例えば金属粒子を混ぜ
たインクを、所望のパターンの開口を有する版をマスク
として、その開口部に充填することにより、被印刷体で
ある基板上に印刷パターンを形成し、その後、焼成を行
なうことで所望のパターンの導体配線などを形成するも
のである。図１０および図１１は従来のスクリーン印刷
機の一例を示す斜視図および側面図である。これらの図
において、１００２は版枠、１００３は版枠１００２に
張られたスクリーンメッシュ、１００７はスキージ、１
０１６はワーク（被印刷体）、１０１７は押圧部、１０
１８はスクリーンメッシュ１００３に設けられた開口
部、１０１９はワーク１０１６上に形成されたインクパ
ターン、１０２０はインク、１０２４はスクリーンメッ
シュ１００３に生じる張力、１０２３は版枠１００２お
よびワーク１０１６間のギャップである。スクリーンメ
ッシュ１００３は、ステンレス等の材質のメッシュ上に
樹脂フィルムを形成したものであり、インク１０２０を
吐出するための開口部１０１８が抜いて形成されてお
り、適宜設定された張力で版枠１００２に張られてい
る。

【００１８】次に、スクリーン印刷の手順を図１０およ
び１１を用いて述べる。まず、図１０に示すように、版
枠１００２すなわちスクリーンメッシュ１００３の面と
ワーク（被印刷体）１０１６間のギャップ１０２３を所
定の値にセットする。次に、スクリーンメッシュ１００
３が押圧部１０１７においてワーク（被印刷体）１０１
６に接するまでスキージ１００７を下げる。次に、スキ
ージ１００７の手前にインク１０２０を設置する。次
に、スクリーンメッシュ１００３がワーク（被印刷体）
１０１６に常に接するようにスキージ１００７を下げた
ままスキージ１００７を矢印１０２１方向に操引してイ
ンクを掻き取る。その際、図１０に示すように、スキー
ジ１００７からの圧力によって、インク１０２０は開口
部１０１８を通ってワーク（被印刷体）１０１６上に吐
出される。かかるインクの吐出と同時に図１１示すスク
リーン押圧部１０１７の張力１０２４の垂直成分に由来
する復元力により、スクリーンメッシュ１００３がワー
ク（被印刷体）１０１６から離れることによってインク
１０２０が分離され、ワーク（被印刷体）１０１６上に
図１０に示す所望のインクパターン１０１９が形成され
る。

【００１９】以上のような従来のスクリーン印刷には、
次の点に特徴がある。すなわち、４辺を枠１００２に
固定したスクリーンメッシュ１００３を原版として使用
していること、および、原版とワーク１０１６の間を
あるギャップ１０２３に保った状態で印刷を行なうこと
である。

【００２０】しかし、これによれば、以下の問題があ
る。すなわち、上記した従来のスクリーン印刷の特徴に
より、スクリーン印刷ではあらかじめ設定されたスクリ
ーン版上の元パターンを伸長させて印刷するため、元パ
ターンの寸法に対して２次元的に歪んだ誤差が加えられ
た寸法で印刷される。この位置精度の悪化は大面積にな
るほど無視できない大きさとなる（ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ
ＮＯ．３７１９９５年８月「ハイビジョン用プラズマ
ディスプレイの研究」参照）。つまりこの印刷位置精度
の悪化は大面積になるほど顕著になり、例えば、前述の
平面型表示装置の行方向および列方向配線を作成する場
合、前記電子放出素子とのアライメントを悪くし、画素
欠陥やクロストークの一因となる場合がある。かかるア
ライメントの悪化は、設計マージンを大きくすることに
よって逃れることができないほど高密度に画素を形成す
る際、特に問題となる。

【００２１】この問題に対して、印刷パターンを形成す
る被印刷体とスクリーン面との間隔（ギャップ）をほぼ
０とした状態でスキージを移動させてインキを掻き取る
印刷方法であるコンタクト印刷が提案されている。かか
る方法では、スクリーン版の元パターンの長寸法を伸長
させることなく印刷するようにしているため、ワークに
形成されるパターン位置とスクリーン版の元パターンの
位置が略一致することとなり、高精度に長さ寸法や位置
精度を制御した印刷が可能となる。このコンタクト印刷
法では、スクリーンの開口部側壁と被印刷体である基板
の面からなる凹状領域にインキをスクリーン全面で充填
した後、スクリーン版を基板から引き離して版離れを行
なう。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この際、開
口部内の充填されたインキは流動性を有しているため、
インキの一部が開口部内壁に引きずられ、開口部内の充
填インキが分断し、その結果、基板上のパターンに欠け
が発生する場合がある。

【００２３】この版離れ時の問題を改善する一方法とし
て、特開平７−１７０５号公報に示す印刷機が提案され
ている。かかる提案は補強部材となる剛体を用いること
によって、見かけ上スクリーン版の枠を小さくして、コ
ンタクト印刷のギャップの設定がギャップ小の設定であ
ってもギャップ大の設定の場合のようにスクリーン版の
復元力が大きくなるようにしたものである。

【００２４】しかしながら、この方法ではスクリーン版
開口部内のインキの流動性に対して何ら改善を施してい
ないので、上記したように印刷パターンが欠落する問題
が同じく発生する場合がある。

【００２５】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、スクリーン印刷機および方法ならびに画像
形成装置の製造方法において、版離れ時に印刷パターン
が欠落するのを防止することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のスクリーン印刷機は、スクリーン版と被印刷物
間の距離が実質的にゼロとなるように両者を配置し、前
記スクリーン版の開口部にスキージによりインキを充填
し、そして版離れを行なうことにより印刷を行なうスク
リーン印刷機であって、前記インキの充填後、版離れ前
に、充填されたインキに紫外光を照射する紫外光照射手
段を具備することを特徴とする。

【００２７】また、本発明のスクリーン印刷方法は、ス
クリーン版と被印刷物間の距離が実質的にゼロとなるよ
うに両者を配置し、前記スクリーン版の開口部にスキー
ジによりインキを充填し、そして版離れを行なうことに
より印刷を行なうスクリーン印刷方法であって、前記イ
ンキの充填後、版離れ前に、充填されたインキに紫外光
を照射することを特徴とする。

【００２８】また、本発明の電子放出素子を用いた画像
形成装置の製造方法は、電子放出素子を形成するための
素子電極が形成された基板に対し、上述の本発明のスク
リーン印刷方法により前記素子電極に対する配線を形成
する工程を具備することを特徴とする。

【００２９】本発明によれば、スクリーン版の開口部に
充填した状態のインキに対して紫外光を照射するように
したため、開口部内の紫外光硬化型インキを硬化させて
その流動性を抑えることができ、したがって、その後の
版離れの際に、開口部にインキが残る現象を抑え、被印
刷物上のパターンの欠けを防止することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態におい
ては、インキはネガタイプの紫外光感光性インキであ
る。また、スクリーン版は紫外光を遮光（開口部以外の
部分）または透過するものであり、紫外光照射手段はス
クリーン版のスキージ側または被印刷物側から紫外光を
照射する。

【００３１】あるいは、スクリーン版は一部にハーフブ
リッジ構造を有し、このハーフブリッジ構造はスキージ
側が繋がった構造であって紫外光を透過し、スクリーン
版は、ハーフブリッジ構造の部分を除き、紫外光を遮光
し、紫外光照射手段はスクリーン版のスキージ側から紫
外光を照射する。

【００３２】また、紫外光照射手段は、スクリーン版の
全面に一括して紫外光を照射し、あるいは、スキージの
動きに連動して照射位置を移動させて紫外光の照射を行
なう。この場合、紫外光照射手段は、前記ハーフブリッ
ジ構造の部分を照射する際には照射する紫外光の照度を
高める。

【００３３】また、スクリーン版上のパターン部以外の
インキ（待機インキ）ヘの紫外光照射手段による紫外光
の照射を防ぐための遮光手段を有する。また、スクリー
ン版または被印刷物に赤外光照射を行なう手段を有す
る。

【００３４】開口部以外の部分が遮光性を有するスクリ
ーン版としては、たとえばメタル版や表面にメタル等の
蒸着処理などを施したプラスチック版などが挙げられ
る。メタル版は一般に電鋳やエッチングで作成される
が、いずれの製法によるものでもよい。プラスチック版
は、板状のポリエステルなどの素材にレーザ等で開口部
を形成して作成される。逆に紫外光の透過性を有するス
クリーン版としては、メタル等の蒸着処理をしないプラ
スチック版が好適である。

【００３５】ハーフブリッジ構造の形成は、プラスチッ
ク版であればレーザ加工のレーザ強度を弱めることで容
易に行なうことができる。

【００３６】スクリーン版は乳剤を塗布するタイプのも
のであってもよい。ただし紫外線照射時にインキがメッ
シュ部に残らないように例えば乳剤を十分厚くして形成
することなどが望まれる。さらに乳剤部に十分な遮光性
をもたせるためには例えば乳剤にカーボンを混合して作
成すればよい。または乳剤の代わりに金属を形成したス
クリーン版でも良い。

【００３７】また、紫外光照射手段としては、例えば水
銀ランプが使用できる。ただし、照射部の温度上昇を防
ぐため、熱線フィルタやコールドミラーを備えているこ
とが望ましい。

【００３８】

【実施例】［実施例１］図１は本発明の第１の実施例に
係るスクリーン印刷機を示す断面図である。同図におい
て、１はワーク定盤、２はワーク定盤１上に載置された
被印刷物であるワーク、３はメタルスクリーン版、４は
スクリーン版３に設けられた開口部によって構成された
パターン部、５はワーク定盤１を上下する定盤上下機
構、６はスクリーン印刷で使用するスキージ、７はイン
キ、８はスクリーン版３のスキージ６側に配置され、ス
クリーン版３に対して紫外光照射を行なうための高圧水
銀ランプ、そして９はパターン部４以外のインキヘの紫
外光照射を防ぐための遮光部材である。定盤上下機構５
はスクリーン版３とワーク２間の距離を実質的にゼロと
することができる。

【００３９】この印刷機を用い、次のようにして、ライ
ン＆スペース状の配線がすでに一層形成されているガラ
ス基板上に、かかる一層目の配線に直交するようにライ
ン＆スペース状のパターンを重ねて形成した。すなわ
ち、まず、図１（ａ）に示すように、ワーク定盤１上に
ワーク２を設置し、スクリーン版３上にインキ７を設置
した。

【００４０】次に、図１（ｂ）に示すように、定盤上下
機構５によってスクリーン版３のパターン部４の面とワ
ーク２間の距離を略ゼロに設定し、この状態でスキージ
６を操引してインキ７を展開した。この状態でインキは
スクリーン版３の開口部に充填されている。

【００４１】次に、図１（ｃ）に示すように、高圧水銀
ランプ８よりスクリーン版３のパターン部４のみへ紫外
光を照射した。この際、遮光部材９の位置を下げること
でパターン部４以外のインキヘの紫外光照射を防いだ。

【００４２】次に、図１（ｄ）に示すに、定盤上下機構
５によってワーク定盤１およびワーク２を下げて版離れ
を行ない、形成パターンを得た。かかる形成パターンの
基板（ワーク２）上の外形寸法は、スクリーン版３の開
口部の大きさよりも大きく形成されていた。この寸法差
はスクリーン版３と基板の隙間にインキが入り込む所謂
滲みインキによるものであった。

【００４３】次に、かかる基板を水で現像した。その結
果、滲みインキは除去された。この理由は、滲みインキ
に対してはスクリーン版３によって紫外光の照射が遮ら
れたためであると思われる。

【００４４】なお、以上の工程において、スキージ６に
加える印圧はスキージの長さ当りで０．１ｋｇ／ｃｍ、
印刷速度は３ｃｍ／ｓｅｃであった。インキは紫外光感
光性のガラスインキとしてノリタケ機材（株）製のＮＰ
−７８０３を使用した。また紫外光照射は、３０ｃｍの
高さより１００ｍＷ／ｃｍ²の照度で１０ｓｅｃ行なっ
た。

【００４５】以上のように本実施例では、遮光性を有す
るメタルスクリーン版３を使用しているため、スクリー
ン版３の開口部に充填されたインキに対しては紫外光が
照射されるが、滲みインキには照射されない。よってか
かる滲んだインキを現像時に除去してパターンサイズを
スクリーン版３の開口部サイズと略等しく形成すること
ができるという本実施例特有の効果を生じた。

【００４６】以上の結果、ライン＆スペースパターン
は、スクリーン版３の開口部と略同じパターン幅で形成
できた。また、ラインパターンの断線も無く、パターン
の長さ寸法や位置精度も良好であった。

【００４７】［実施例２］図２は本発明の第２の実施例
に係るスクリーン印刷機の断面図である。同図におい
て、１０は紫外光を透過する定盤ガラス部、１１は紫外
光を反射するミラー、１２は紫外光１１の光路である。
他の要素は図１と同じであるが、遮光部材は本実施例の
印刷機では必要が無いので構成に含まれない。

【００４８】この装置を用い、スクリーン版３への紫外
光照射を基板側から行ない、インキ７としては紫外光感
光性の銀インキであるノリタケ機材（株）製のＮＰ−４
７００を使用し、被印刷物２としてパターンの形成され
ていないガラス基板を用い、スクリーン版３としてメタ
ルスクリーン版を用てスクリーン印刷を行なった。

【００４９】すなわちまず、実施例１と同様にして、ス
キージ６を操引してインキ７を展開するところまでを行
なった。この状態ではスクリーン版３と基板の間に滲み
インキが生じている。かかる滲みインキはスクリーン版
３と基板の間に粘着力を及ぼす場合があり、さらにかか
る粘着力は版離れ時にスクリーン版３と基板との解離を
阻害し、スクリーン版３を過度に引き伸ばす現象を生じ
てスクリーン版３を破損する場合がある。

【００５０】次に、スキージ６を操引し、紫外線照射を
基板面側より行なってスクリーン版３の開口部に充填さ
れたインキと共に滲みインキに対しても紫外光を照射
し、硬化させて、スクリーン版３と基板の間に働く粘着
力を減少させ、版離れを容易に行なった。この際、実施
例１と同様に定盤上下機構５によってワーク定盤１およ
びワーク２を下げて、版離れを行なった。最後に水で現
像して不要なインキを取り除いた。

【００５１】以上のように本実施例は、滲みインキを硬
化させることによってスクリーン版３と基板間の粘着力
を低減させ、スクリーン版３等の部材の損傷を防ぐとい
う特有の効果を有する。この結果、本実施例によれば、
版離れを良好に行なうことができ、ラインパターンの断
線の発生も防止することができ、また、パターンの長さ
寸法および位置精度も良好なものとすることができる。

【００５２】［実施例３］スクリーン版３としてポリエ
ステル素材のプラスチックマスクを使用し、ワーク２と
してパターンの形成されていないガラス基板を用意し、
この上にライン＆スペース状のパターンを形成した以外
は実施例１と同一の条件で印刷を行なった。

【００５３】このとき、紫外光を透過するスクリーン版
３を使用したため、スクリーン版３の開口部内のインキ
と共に滲みインキも紫外線硬化した。この結果、スクリ
ーン版３と基板間の粘着力は低減し、版離れ時のスクリ
ーン版３等の部材の損傷を防ぐという本実施例特有の効
果を生じた。

【００５４】したがって、ラインパターンの断線は発生
しなかった。またパターンの長さ寸法や位置精度も良好
であった。

【００５５】［実施例４］図３（ａ）は本発明の第４の
実施例に係るスクリーン印刷機に使用されるスクリーン
版の上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ｂ線
断面図である。同図において、１３はスクリーン版平
版、１４はスクリーン版平版１３に設けられた開ロ部、
１５はスクリーン版平版１３のスキージ面側で繋がった
構造を有するハーフブリッジ部、１６はスクリーン版平
版１３の裏面の開口部およびハーフブリッジ部１５以外
の部分に設けられた遮光膜である。スクリーン版はカー
ボン膜からなる遮光膜１６を形成したプラスチック平版
にエキシマレーザで開口部１４を形成したものである。
カーボン膜はスクリーン版の基板面側に形成され、また
ハーフエッチング部（ハーフブリッジ部１５）を形成す
る際、エキシマレーザの照射を基板面側より行なったた
め、カーボン膜は除去され、ハーフエッチング部は紫外
光の透過性を有する。

【００５６】かかるスクリーン版を使用して、パターン
の形成されていないガラス基板上にライン＆スペース状
のパターンを形成した以外は実施例１と同一の条件で印
刷を行なった。このとき、スクリーン版のハーフエッチ
ング部１５には、スキージを操引した際、開口部１４に
充填されたインキの一部が流動してきた。このため、ラ
インパターンの一部が完全に開口されていないスクリー
ン版であってもラインパターンとして断線の無いものが
基板上に得られた。

【００５７】本実施例によれば、遮光性を有するプラス
チックスクリーン版を使用したため、スクリーン版の開
口部１４に充填されたインキには紫外光が照射される
が、滲みインキには照射されないので、かかる滲んだイ
ンキを現像時に除去してパターンサイズをスクリーン版
の開口部１４のサイズと略等しく形成することができる
という特有の効果を奏する。

【００５８】さらに開口部１４の一部に設けたハーフブ
リッジ１５が透過性を有するため、本実施例は、ハーフ
ブリッジ１５の下のインキも硬化させ、ラインパターン
として断線の無いものを作ることができるという特有の
効果を有する。

【００５９】以上の結果、本実施例によれば、出来上が
りのラインパターンの断線の発生を防止することがで
き、また、パターンの長さ寸法や位置精度も良好なもの
とすることができる。

【００６０】［実施例５］図４は本発明の第５の実施例
に係るスクリーン印刷機の要部を示す斜視図である。同
図において、１７は高圧水銀ランプボックス、１８は高
圧水銀ランプボックス１７のスクリーン版側に設けら
れ、光を外に放出するためのスリット、１９はスキー
ジ、２０はスクリーン版、２１はスキージ１９で掻き終
わったスクリーン版２０面上に照射されたライン状の照
射領域である。ランプボックス１７はスキージ１９の動
きと等速度で連動するため、照射領域２１はスキージ１
９で掻き終わったスクリーン版２０上において、スキー
ジ１９との距離を一定に保ったまま移動する。スクリー
ン版２０上の紫外光照射領域２１は、スキージ１９に平
行なライン状の形状を有する。

【００６１】この構成により紫外光照射領域２１をスキ
ージ１９の動きと同速度で移動させながらスクリーン版
２０上に紫外光を照射した以外は実施例４と同一の条件
で印刷を行なった。

【００６２】この結果、スクリーン版２０の開口部にイ
ンキが入ってから紫外線に照射されるまでの時間がスク
リーン版２０の何れの場所でも同じであるため、開口部
でのインキの広がりに対して同一の条件で露光すること
ができた。その結果、印刷されたパターン形状の均一性
が増すという本実施例特有の効果を奏した。

【００６３】さらに、開口部の一部に設けたハーフブリ
ッジが透過性を有するため、ハーフブリッジの下のイン
キも硬化させ、ラインパターンとして断線の無いものを
作ることができるという本実施例特有の効果を奏した。

【００６４】以上の結果、ラインパターンの幅のバラツ
キが少ない良好な印刷結果を得た。また、出来上がった
ラインパターンの断線は発生せず、パターンの長さ寸法
や位置精度も良好であった。

【００６５】なお、本実施例ではスキージ１９と連動す
るライン状の照射領域２１をスクリーン版２０のスキー
ジ側に形成しているが、これに限らず、基板面側より紫
外光を照射して基板面側に照射領域２１を形成しても良
い。

【００６６】［実施例６］図５は本発明の第６の実施例
に係るスクリーン印刷機の要部を示す斜視図である。同
図において、１７〜２１は図４の同一符号のものと同様
の要素である。２２はスクリーン版２０上のパターンを
読み取るカメラ、２３はカメラ２２で読み取ったスクリ
ーン版２０上のパターンに応じてスクリーン版２０上の
照度を判断する計算機である。すなわち、実施例５に対
してスクリーン版２０上のパターンに合わせて紫外線の
照射強度を調整できるようにしており、スクリーン版２
０のハーフブリッジ上に照射領域２１が来る際にスクリ
ーン版２０上の照度が強くなるような調整を行なうよう
になっている。照度調整は、照度を落とすための不図示
のフィルタを用い、ハーフブリッジ以外の部分が照射領
域２１である際にランプボックス１７のスリット１８の
前に不図示のフィルタ制御機構によりかかるフィルタを
挿入することによって行なうようになっている。

【００６７】この図５の構成を用い、スクリーン版２０
のハーフブリッジ上に照射領域２１が来る際に照度が強
くなるように調整した以外は実施例５と同一の条件で印
刷を行なった。

【００６８】この結果、ハーフブリッジ上と開口部での
照度を変えることによってハーフブリッジで減衰する照
度を補正して、ラインパターン全体でのインキの硬化度
を均一にするという本実施例特有の効果を奏した。

【００６９】また、開口部にインキが入ってから紫外線
に照射されるまでの時間がスクリーン版２０の何れの場
所でも同じであるため、開口部でのインキの広がりに対
して同一の条件で露光することができ、その結果、出来
上がったパターン形状の均一性が増すという本実施例特
有の効果を奏した。

【００７０】さらに、開口部の一部に設けたハーフブリ
ッジが透過性を有するため、ハーフブリッジの下のイン
キも硬化させ、ラインパターンとして断線の無いものを
作ることができるという本実施例特有の効果を奏した。

【００７１】以上の結果、ラインパターンの幅のバラツ
キが少ない良好な印刷結果を得た。また出来上がったラ
インパターンの断線は発生せず、パターンの長さ寸法や
位置精度も良好であった。

【００７２】［実施例７］図１（ｂ）に示すインキの展
開の後、赤外線照射をスクリーン版に対して上から行な
い、その後、紫外光照射を基板側から行なった以外は実
施例１と同一の条件でスクリーン印刷を行なった。この
際、赤外線照射は、手持ちの赤外線ランプを使ってスク
リーン版のパターン部が８０℃となる条件で２０分間行
なった。

【００７３】これによれば、遮光性を有するメタルスク
リーン版を使用しているため、スクリーン版の開口部に
充填されたインキには紫外光が照射されるが、滲みイン
キには紫外光が照射されない。よって、かかる滲んだイ
ンキを現像時に除去してパターンサイズをスクリーン版
の開口部サイズと略等しく形成することができるという
本実施例特有の効果を生じた。

【００７４】以上の結果、ライン＆スペースパターン
は、スクリーン版の開口部と略同じパターン幅で形成で
きた。またラインパターンの断線も無く、パターンの長
さ寸法や位置精度も良好であった。

【００７５】［実施例８］図６は本発明の第８の実施例
に係る画像形成装置の部分的な断面図である。実施例２
で述べたスクリーン印刷により配線等を形成し、表面伝
導型電子放出素子を複数配置した電子源を用いた画像形
成装置である。同図において、４０１は青板ガラスから
成る電子源基板、４０２、４０３、４０４はオフセット
印刷で形成した素子電極である。４０７、４０８、４０
９は実施例２のスクリーン印刷によってＡｇインキを印
刷した後、焼成して得た、厚み約７ミクロンの印刷配線
である。素子電極４０２、４０３、４０４は印刷配線４
０７、４０８、４０９と各々接続している。４０５、４
０６は有機金属溶液の塗布焼成で得られた厚み約２００
オングストロームのＰｄ微粒子から成る薄膜であり、素
子電極４０２、４０３、４０４およびそれらの電極間の
部分に配置するようにＣｒマスクを用い、リフトオフ法
によって導電性膜として所望の形状にパターニングして
形成したものである。

【００７６】４１５は青板ガラスから成るガラス基板で
あり、電子源基板４０１と５ミリメートル隔たれて対向
している。４１６、４１７は蛍光体であり、基板４１５
上に配置されており、対向した電子源基板４０１上に配
置された素子電極４０２、４０３、４０４の電極間部分
に対応した位置に形成されている。蛍光体４１６、４１
７は、感光性樹脂に蛍光体を混ぜてスラリー状としたも
のを塗布し乾燥させた後、フォトリソグラフィ法によっ
てパターニングして形成したものである。４１８は、蛍
光体４１６、４１７上にフィルミング行程を施した後、
真空蒸着によって厚み約３００オングストロームのＡｌ
薄膜を成膜し、これを焼成してフィルム層を焼失するこ
とによって得られたメタルバックである。以上の、蛍光
体４１６と４１７およびメタルバック４１８をガラス基
板４１５上に形成したものをフェースプレートと呼ぶ。
４１９は電子源基板４０１とフェースプレートとの間に
配置したグリッド電極である。

【００７７】以上の電子源基板４０１、フェースプレー
トおよびグリッド電極４１９を真空外囲器の中に配置
し、配線４０７、４０８、４０９間に電圧を印加して薄
膜４０５、４０６の通電処理を行なうことにより、電子
放出部４１３、４１４を得ることができる。この後、メ
タルバック４１８をアノード電極としてこれに電子の引
き出し電圧５ｋＶを印加し、配線４０７、４０８、４０
９間を通して素子電極４０２、４０３から電子放出部４
１３へ１４Ｖの電圧を印加すると、電子を放出させるこ
とができる。この放出電子を、グリッド４１９の電圧を
変化させることによって変調し、蛍光体４１６へ照射す
る放出電子量を調整することができる。これにより蛍光
体４１６を任意に発光させることができる。同様に素子
電極４０３、４０４から電子放出部４１４へ１４Ｖの電
圧を印加することにより、電子を放出させることができ
る。この放出電子をグリッド４１９の電圧を変化させる
ことによって変調し、蛍光体４１７へ照射される放出電
子量を調整することができる。これにより蛍光体４１７
を任意に発光させることができる。

【００７８】なお、図６では２個の表示画素に対する構
成で説明したが、表示画素数はこれに限るものではな
く、配線とグリッドをマトリックス状に形成し、多数個
の電子放出素子を配置して駆動することによって、多数
個の表示画素により任意の画像表示を行なうことができ
る。

【００７９】［実施例９］図７は、本発明の第９の実施
例に係る画像形成装置の製造方法において、実施例１〜
４のようなスクリーン印刷機で配線を形成することによ
り、画像形成装置の表面伝導型電子放出素子基板（電子
源基板）を製造する工程を示す上面図である。これによ
って製造される画像形成装置の電子源基板は、さらに蛍
光体を配したフェースプレートを電子源基板に対向配置
させ、真空容器を形成することによって画像形成装置と
することができる。同図では、不図示の青板ガラス基板
上に対してマトリックス状に、配線と共に形成された２
個×２個の計４個の電子放出素子のみ示してあるが、実
際には多数の素子が形成されている。

【００８０】同図において、５０１はオフセット印刷に
よって形成された素子電極である。この素子電極５０１
のパターンは、本実施例においては、２０μｍのギャッ
プを隔てた長方形状の一対の電極をマトリクス状に配置
して形成されている。５０２は印刷Ａｇインキの焼成に
よって形成した下層印刷配線、５０３は印刷ガラスイン
キの焼成によって形成した、下層印刷配線５０２に対し
て直交した短冊状の絶縁層である。絶縁層５０３は一対
の素子電極５０１の片側の電極位置に切りかき状の開口
５０４を有している。５０５は印刷Ａｇインキの焼成に
よって形成された上層印刷配線であり、絶縁層５０３上
で短冊状に配置形成されており、絶縁層５０３の開口５
０４部分において素子電極５０１の片側の電極と電気的
に接続している。下層配線５０２、絶縁層５０３、上層
配線５０５はともに本発明に従ったスクリーン印刷法で
形成されている。５０６は電子放出材であるＰｄ微粒子
から成る薄膜であり、各対の素子電極５０１の電極間部
分および電極上に形成される。

【００８１】表面伝導型電子放出素子基板を製造するに
は、まず図７（ａ）に示すように、素子電極５０１が多
数対配置された４０ｃｍ角の電子源基板を準備する。次
に図７（ｂ）に示すように、かかる基板上に、実施例２
で述べたスクリーン印刷法により導電性インキである銀
インキを用いて印刷し、焼成することにより、幅１００
μｍ、厚み１２μｍの下層配線５０２を形成する。

【００８２】次に、図７（ｃ）に示すように、下層配線
５０２と直交する方向に、層間絶縁膜５０３を、実施例
１で述べたスクリーン印刷法により形成する。インキ材
料としては、酸化鉛を主成分としてガラスバインダおよ
び樹脂を混合したガラスインキを用いる。このガラスイ
ンキの印刷および焼成を２回繰り返して行ない、ストラ
イプ状に層間絶縁膜５０３を形成する。

【００８３】次に、図７（ｄ）に示すように、層間絶縁
膜５０３上に、実施例１で述べたスクリーン印刷法によ
り、幅１００μｍ、厚さ１２μｍの上層配線５０５を形
成する。以上により、層間絶縁膜５０３を介し、ストラ
イプ状の下層配線５０２とストライプ状の上層配線５０
５が直交したマトリクス配線が形成される。

【００８４】次に電子放出部を形成する。まず、上述の
ようにして素子電極５０１および配線５０２、５０５が
形成された基板上に有機パラジウム水溶液の液滴をイン
クジェット法により基板上に付与し、３００℃、１０分
間の加熱処理を行なうことにより、Ｐｄからなる所望の
形状の導電薄膜５０６を形成する。導電薄膜５０６はＰ
ｄを主元素とする微粒子から構成され、その膜厚は１０
ｎｍである。ここでの微粒子膜は複数の微粒子が集合し
た膜であり、微粒子が個々に分散配置された状態のもの
ばかりでなく、微粒子が互いに隣接、あるいは重なり合
った状態（島状も含む）の膜を指し、その粒径は、前記
状態で認識可能な微粒子についての径をいう。これによ
り、図７（ｅ）に示すようなフォーミング前までの電子
源基板（表面伝導型電子放出素子基板）の製造が完了す
る。

【００８５】この電子源基板を用いて、次のようにして
画像形成装置を製造することができる。すなわちまず、
４０センチメートル角の基板上に４８０個×４８０個の
電子放出素子をマトリックス状に配置した電子源基板
を、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する各蛍光体を有するフェースプ
レートと共に真空外囲器内に配置する。次に、電子放出
素子のフォーミングおよび活性工程等の通電処理を行な
う。これにより、画像形成装置の製造が完了する。

【００８６】このようにして製造した画像形成装置の電
子源基板の上層印刷配線５０５に１４Ｖの任意の電圧信
号を印加し、下層印刷配線５０２に０Ｖの電位を順次印
加して走査しながらそれ以外の下層印刷配線は７Ｖの電
位とするとともに、フェースプレートのメタルバックに
５ｋＶのアノード電圧を印加したところ、任意の画像を
表示することができた。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
易な方法により、スクリーン版の元パターンの寸法精度
のままで欠けの無いパターンを被印刷物上に形成するこ
とができる。したがって、高精度なスクリーン印刷パタ
ーンを得ることができる。さらに、かかる印刷機を使用
できる本発明の画像形成装置の製造方法によれば、良好
な特性を有する画像形成装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るスクリーン印刷
機の断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係るスクリーン印刷
機の断面図である。

【図３】本発明の第４の実施例に係るスクリーン印刷
機に使用されるスクリーン版の上面図およびそのＡ−Ｂ
線断面図である。

【図４】本発明の第５の実施例に係るスクリーン印刷
機の要部を示す斜視図である。

【図５】本発明の第６の実施例に係るスクリーン印刷
機の要部を示す斜視図である。

【図６】本発明の第８の実施例に係る画像形成装置の
部分的な断面図である。

【図７】本発明の第９の実施例に係る画像形成装置の
製造方法において、画像形成装置の表面伝導型電子放出
素子基板（電子源基板）を製造する工程を示す上面図で
ある。

【図８】従来例に係る表面伝導型電子放出素子の概略
構成を示す図である。

【図９】従来例に係る表面伝導型電子放出素子を用い
た画像表示装置の概略構成を示す図である。

【図１０】従来のスクリーン印刷機の一例を示す斜視
図である。

【図１１】図１０の側面図である。

【符号の説明】

１：ワーク定盤、２：ワーク、３：スクリーン版、４：
パターン部、５：定盤上下機構、６：スキージ、７：イ
ンキ、８：紫外光ランプ、９：遮光部材、１０：定盤ガ
ラス部、１１：ミラー、１２：紫外光の光路、１３：ス
クリーン版平版、１４：開口部、１５：ハーフブリッジ
部、１６：遮光膜、１７：高圧水銀ランプボックス、１
８：スリット、１９：スキージ、２０：スクリーン版、
２１：照射領域、２２：カメラ、２３：計算機、４０
１：電子源基板、４０２，４０３，４０４：素子電極、
４０５，４０６：薄膜、４０７，４０８，４０９：印刷
配線、４１３，４１４：電子放出部、４１５：ガラス基
板、４１６、４１７：蛍光体、４１８：メタルバック、
４１９：グリッド電極、５０１：素子電極、５０２：下
層印刷配線、５０３：絶縁層、５０４：開口、５０５：
上層印刷配線、５０６：薄膜。

フロントページの続きＦターム(参考） 2C035 AA06 FC07 FD01 FD15 FD52 FD55 FF22 FF26 2H113 AA01 AA05 BA10 BA13 BA47 BB09 BB22 BC12 CA17 FA10 FA35 2H114 AB12 AB15 AB17 BA05 DA03 DA04 DA56 EA05 GA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン版と被印刷物間の距離が実質
的にゼロとなるように両者を配置し、前記スクリーン版
の開口部にスキージによりインキを充填し、そして版離
れを行なうことにより印刷を行なうスクリーン印刷機に
おいて、前記インキの充填後、版離れ前に、充填された
インキに紫外光を照射する紫外光照射手段を具備するこ
とを特徴とするスクリーン印刷機。
【請求項２】前記インキはネガタイプの紫外光感光性
インキであることを特徴する請求項１に記載のスクリー
ン印刷機。
【請求項３】前記スクリーン版は紫外光を遮光するも
のであり、前記紫外光照射手段は前記スクリーン版のス
キージ側から紫外光を照射するものであることを特徴と
する請求項１または２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項４】前記スクリーン版は紫外光を透過するも
のであり、前記紫外光照射手段は前記スクリーン版のス
キージ側から紫外光を照射するものであることを特徴と
する請求項１または２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項５】前記スクリーン版は一部にハーフブリッ
ジ構造を有し、このハーフブリッジ構造はスキージ側が
繋がった構造であって紫外光を透過するものであり、前
記スクリーン版は、前記ハーフブリッジ構造の部分を除
き、紫外光を遮光するものであり、前記紫外光照射手段
は前記スクリーン版のスキージ側から紫外光を照射する
ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の
スクリーン印刷機。
【請求項６】前記紫外光照射手段は、前記スクリーン
版の被印刷物側から紫外光を照射するものであることを
特徴とする請求項１または２に記載のスクリーン印刷
機。
【請求項７】前記紫外光照射手段は、前記スクリーン
版の全面に一括して紫外光を照射するものであることを
特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスクリ
ーン印刷機。
【請求項８】前記紫外光照射手段は、前記スキージの
動きに連動して照射位置を移動させて紫外光の照射を行
なうものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か１項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項９】前記紫外光照射手段は、前記スキージの
動きに連動して照射位置を移動させて紫外光の照射を行
なうとともに、前記ハーフブリッジ構造の部分を照射す
る際には、照射する紫外光の照度を高めるものであるこ
とを特徴とする請求項５に記載のスクリーン印刷機。
【請求項１０】前記スクリーン版上のパターン部以外
のインキヘの前記紫外光照射手段による紫外光の照射を
防ぐための遮光手段を有することを特徴とする請求項１
〜９のいずれか１項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項１１】前記スクリーン版または被印刷物に赤
外光照射を行なう手段を有することを特徴とする請求項
１〜１０のいずれか１項に記載のスクリーン印刷機。
【請求項１２】スクリーン版と被印刷物間の距離が実
質的にゼロとなるように両者を配置し、前記スクリーン
版の開口部にスキージによりインキを充填し、そして版
離れを行なうことにより印刷を行なうスクリーン印刷方
法において、前記インキの充填後、版離れ前に、充填さ
れたインキに紫外光を照射することを特徴とするスクリ
ーン印刷方法。
【請求項１３】電子放出素子を形成するための素子電
極が形成された基板に対し、請求項１２のスクリーン印
刷方法により前記素子電極に対する配線を形成する工程
を具備することを特徴とする前記電子放出素子を用いた
画像形成装置の製造方法。