JPH08306305A - スクリーン印刷パタン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン印刷により基板上に転写パタンを
形成する際、インクの粘度管理を緩和可能にすると共
に、印刷精度を改善する。 【構成】 先ず、印刷対象となる基板１の表面を下側に
向けて配置する。次に、所定のパタンを有する印刷スク
リーン２を下側から基板１の表面に対向して配置する。
続いて、印刷スクリーン２の下面にスキージ４を当接さ
せ、印刷スクリーン２の上面を基板１の表面に接触させ
て、印刷インク３のパタンを基板表面に転写する。この
後、基板１の加熱処理を行なって、転写された印刷イン
クのパタン５を焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクリーン印刷法により
絶縁体や導電体のパタンを基板上に形成する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のスクリーン印刷パタン形成
方法を模式的に表わしている。先ず、印刷対象となる基
板１の表面を上側に向けて治具（図示せず）に配置す
る。次に、所定のパタンを有する印刷スクリーン２を上
側から基板１の表面に対向して配置する。続いて、印刷
スクリーン２の上面にスキージ４を当接させ、印刷スク
リーン２の下面を基板１の表面に接触させて印刷インク
３のパタンを基板１の表面に転写する。この後、基板１
の加熱を行なって転写された印刷インクのパタン５を焼
成する。これにより、基板１に所望のパタンを有する絶
縁体膜や導電体膜が形成できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来から、ストライプ
状のパタンが印刷焼成された基板がディスプレイの構成
部品として用いられている。この場合、所望の厚みを得
る為、スクリーン印刷を繰り返し重ねて行なう場合もあ
る。ところが、印刷インク３として用いるペーストの粘
性が低い場合、印刷したパタンがダレて水平方向に広が
り、本来必要なパタン幅を得る事ができない。さらに
は、この広がりがある為目的の厚みまでパタンを積み上
げる際スクリーン印刷の回数が増大するという問題が発
生する。逆に、ペーストの粘性が高い場合、印刷インク
３がスクリーン２上で広がらず、うまく基板１の表面に
転写できない結果になる。転写が不十分な為、印刷焼成
された厚膜パタンに欠損が生じる惧れがある。これらの
理由から、従来のスクリーン印刷方法では、ペーストの
粘性が非常に重要であり、大量生産ラインで用いる場合
には長期に渡ってペーストの粘性を管理しなければなら
ない。しかしながら、ペーストの粘性を制御して長時間
に渡り一定に維持する事は極めて困難である。この事
が、基板製造の歩留りを落す原因となっている。以上の
様に、印刷インク３に用いるペーストは印刷パタンが指
定した幅以上にダレて広がらず、且つスクリーン２上で
均一に広がるようにするというトレードオフの条件を満
たす必要がある。しかしながら、１日の気温や湿度、気
圧等あらゆる環境条件の下で、安定したペーストの粘度
を保つ事は実際上困難である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は印刷インクの粘性変化に影響を受け
る事なく、安定して所望の厚膜を作成可能なスクリーン
印刷パタン形成方法を提供する事を目的とする。かかる
目的を達成する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明
にかかるスクリーン印刷パタン形成方法は以下の手順に
より行なわれる。先ず第１手順で、基板の印刷対象とな
る表面を下側に向けて配置する。次に第２手順で、所定
のパタンを有する印刷スクリーンを下側から該基板の表
面に対向して配置する。続いて第３手順を行ない、該印
刷スクリーンの下面にスキージを当接させ該印刷スクリ
ーンの上面を該基板の表面に接触させて印刷インクのパ
タンを該表面に転写する。この後第４手順を行ない、基
板を加熱して転写された印刷インクのパタンを焼成す
る。好ましくは、前記第３手順ではスキージに設けた管
を介して印刷インクを印刷スクリーンの下面に供給す
る。又、具体的な例では、前記第２手順でストライプ状
のパタンを有する印刷スクリーンを基板の表面に対向し
て配置し、第３手順で絶縁物からなる印刷インクのスト
ライプ状パタンを繰り返し重ねて転写し、第４手順で重
ねられた印刷インクのストライプ状パタンを焼成して凸
条パタンを形成する。

【０００５】

【作用】本発明は印刷装置を逆様の構造にしてスクリー
ン印刷を実施する点に特徴がある。基板の下側にスクリ
ーンを置き、その下からスキージで印刷インクを転写し
ていく構成をとる。逆様の構造にする事によって、印刷
インクに垂直方向の重力が作用する為、印刷されたパタ
ンは水平方向にダレる事がなくなる。これにより、従来
のスクリーン印刷方法に比べ、印刷パタンの精度を格段
に向上できる。特に、細線パタンが必要な場合、極めて
高精度で形成可能である。仮に、印刷インクがダレると
してもその方向は垂直になる為、１回当たりの印刷厚み
を稼ぐ事ができ、繰り返し重ねて所望の厚みを有する印
刷パタンを形成する場合、繰り返し回数を削減する事が
できる。一方、印刷インクは基板の表面から滴れ落ちな
い限度まで、その粘度を低くする事ができる。この為、
印刷インクに要求される粘度の幅が緩和され、品質管理
が容易になる。

【０００６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかるスクリーン印刷
パタン形成方法を模式的に表わした説明図である。図示
する様に、本発明にかかるスクリーン印刷パタン形成方
法では、先ず印刷対象となる基板１の表面を重力方向下
側に向けて配置する。次に、所定のパタンを有する印刷
スクリーン２を下側から基板１の表面に対向して配置す
る。続いて、印刷スクリーン２の下面にスキージ４を当
接させ、印刷スクリーン２の上面を基板１の表面に接触
させて、印刷インク３のパタンを基板１の表面に転写す
る。この後、基板１の加熱を行なって、転写された印刷
インクのパタン５を焼成する。この様に、本発明はスク
リーン印刷機構を上下逆様の配置にした事を特徴とす
る。基板１の下にスクリーン２を置き、その下からスキ
ージ４でインク３を転写していく構成をとる。逆様の配
置にする事で、印刷された転写パタン５は垂直方向に重
力の作用を受け、その分横にダレる量が少なくなる。こ
の為、従来方式に比べ転写パタン５の精度を顕著に改善
できる。又、転写パタン５のダレる方向が垂直方向とな
る為、重ね塗り印刷等を行なう場合所望の厚みを得る為
に必要な印刷回数も削減できる。これにより、印刷工程
の合理化が図れる。一方、印刷インク３として用いられ
るペーストは基板１及びスクリーン２から滴れ落ちない
程度まで粘度を低くする事ができる為、ペーストの粘度
管理条件が緩和できる。

【０００７】図２は、図１に示したスクリーン印刷パタ
ン形成方法の改良例を示す模式図である。この例では、
スキージ４に設けた管６を介して印刷インク３をスクリ
ーン２の下面に供給している。即ち、スキージ４の内部
に細い供給管６を複数本通し、そこへ印刷インク３を圧
送ポンプ７で圧送する。本発明では、逆様の構造を採用
している為、従来の様に印刷インクをスクリーン上に載
せておく事ができない。この点に鑑み、図２の例では印
刷に必要な量のペーストを随時圧送している。

【０００８】図３は、本発明にかかるスクリーン印刷パ
タン形成方法を実施する為に好適な印刷装置の一例を示
している。図示する様に、本印刷装置はストライプ状の
パタンを有するスクリーン１１を備えている。スクリー
ン１１はテンションのかかった状態でスクリーン枠１２
に貼り付けられている。このスクリーン枠１２は印刷装
置内の所定位置に通常とは上下逆の姿勢で固定されてい
る。本印刷装置は供給手段を備えており、スクリーン１
１の上面側に対向して基板１３を供給する。本例ではこ
の供給手段はオートアライメントステージ１４から構成
されている。このオートアライメントステージ１４はス
テージ上下機構１５を介して天井部のスライド機構１６
から懸架されており、図面上左右方向に移動可能であ
る。オートアライメントステージ１４の下方には一対の
カメラ１７，１８が備え付けられている。一対のカメラ
１７，１８は基板１３に予め形成されたアライメントマ
ークを撮像する。撮像されたアライメントマークは画像
処理モニタ１９，２０に取り込まれる。一対の画像処理
モニタ１９，２０にはコントローラ２１が接続されてお
り、撮像されたアライメントマークの位置情報に基づ
き、オートアライメントステージ１４を駆動制御して、
基板１３の位置決めを自動的に行なう。この為、オート
アライメントステージ１４は水平面に沿って直交する２
方向に移動可能であると共に、水平回転可能である。さ
らに、オートアライメントステージ１４はステージ上下
機構１５により垂直方向に昇降可能である。本印刷装置
はさらに印刷手段を備えており、スクリーン１１の下面
側に供給されたペーストを上面側の基板表面に転写す
る。本例では、この印刷手段は印刷用スキージ２２とそ
の駆動機構２３とから構成されている。印刷用スキージ
２２はホルダ２４、アーム２５を介して駆動機構２３に
連結されており、上下左右方向に移動可能である。な
お、ホルダ２４の底部には印刷用スキージ２２の高さ調
整ゲージ２６が取り付けられている。

【０００９】次に図４を参照して、図３に示した印刷装
置の動作を詳細に説明する。本図は印刷工程を表わして
いる。オートアライメントステージ１４の底部に予め位
置決め配置された基板１３は、スライド機構１６を介し
てステージ１４ごとスクリーン１１の上面直上に給送さ
れる。続いてステージ上下機構１５により基板１３が下
降しスクリーン１１の上面側と近接状態になる。一方、
ストライプパタンを有するスクリーン１１の下面側には
予めペーストが供給されている。ペーストはある程度の
粘性がある為スクリーン１１から落下する惧れはない。
この状態で駆動機構２３を介し印刷用スキージ２２を上
昇させスクリーン１１の下面側に当接させる。当接量は
高さゲージ２６により予め設定されている。さらに駆動
機構２３を介して印刷用スキージ２２をストライプパタ
ンと平行な方向に移動させ、ペーストを基板１３に転写
する。以上により印刷工程が行なわれる。例えば、基板
に導電材ペーストを転写してストライプ状の電極を印刷
する事ができる。あるいは、基板に絶縁材ペーストを繰
り返し転写してストライプ状の凸条を印刷する事ができ
る。

【００１０】図５は、図３に示した印刷装置により作成
されたストライプ状パタンの一例を示す斜視図である。
基板３１の表面にストライプ状の電極３２が形成されて
いる。この電極３２は上下を逆転したスクリーン印刷に
より形成される。ストライプ状の電極３２は所定のピッ
チで配列されていると共に、所定の電極幅を有してい
る。この電極３２の上には凸条３３が形成されている。
この凸条３３は同一のピッチで同じく上下逆転スクリー
ン印刷法により形成される。但し、所望の高さ寸法を得
る為、スクリーン印刷は繰り返し重ねて行なわれる。即
ち、転写と乾燥を交互に繰り返す。個々の凸条３３は対
応する電極３２の幅よりも小さな幅を有する。この凸条
３３は絶縁材料からなりスペーサ等の構造的な機能を有
する。かかる構成を有する基板３１は例えばプラズマア
ドレス液晶表示パネルの構成部品に用いられる。

【００１１】図６は、図５に示した基板を用いて組み立
てられたプラズマアドレス液晶表示パネルの一例を示す
模式的な断面図である。このパネルは液晶セル５１とプ
ラズマセル５２と両者の間に介在する共通の中間板５３
とを積層した構造を有する。液晶セル５１は上側のガラ
ス基板５４を用いて形成されており、その内側主面には
透明導電膜からなるストライプ状の信号電極５５が形成
されている。ガラス基板５４はスペーサ５６を用いて所
定の間隙を介し中間板５３に接着されている。該間隙内
には液晶層５７が充填されている。

【００１２】一方プラズマセル５２は下側のガラス基板
５８を用いて形成されている。ガラス基板５８の内側主
面上には信号電極５５に直交するストライプ状の放電電
極５９が形成されている。この放電電極５９は本発明に
かかるスクリーン印刷パタン形成方法により成膜されて
おり、微細化が可能であると共にシャープなエッジを有
している。この放電電極５９は交互にアノードＡ及びカ
ソードＫとして機能する。放電電極５９の上に沿って凸
条６０がストライプ状に形成されている。この凸条６０
も本発明にかかるスクリーン印刷パタン形成方法により
作成されており、その線幅を精度良く微細化する事が可
能である。凸条６０の頂部は中間板５３に当接しており
スペーサとしての役割を果たす。下側のガラス基板５８
はフリットシール６１を用いて中間板５３に接合してい
る。両者の間には気密封止された放電チャネル６２が形
成される。この放電チャネル６２は前述した凸条６０に
よって分割あるいは区画されており個々に走査単位とな
る。この気密な放電チャネル６２の内部にはイオン化可
能なガスが封入されている。ガス種は例えばヘリウム、
ネオン、アルゴンあるいはこれらの混合気体から選ぶ事
ができる。

【００１３】かかるプラズマアドレス液晶表示パネルで
は、行方向の走査を担う放電チャネル６２を形成する
為、各チャネル毎に凸条６０を形成し、チャネル間のプ
ラズマガス漏れを防止すると共に、プラズマ放電に必要
な空間を確保する役割を持つ。スクリーン印刷方式によ
る凸条の作成は、同一スクリーンにて数回ないし数十回
に渡って印刷を繰り返し、少しずつ高さ方向に積み上げ
ていく工程をとる。ところが、従来のスクリーン印刷方
式を採用した場合、ペーストの粘性が低いと印刷したイ
ンクがダレ広がり本来必要な幅を越えて拡大するばかり
でなく、目的の高さまで凸条を積み上げる為に印刷の回
数が増大してしまう。又、凸条は放電電極の上に積み上
げられる為、仮に凸条の幅が規定よりも大きくなると、
下にある放電電極を被覆し、プラズマ放電不良を引き起
す。逆に、ペーストの粘性が高い場合、印刷インクがス
クリーン上で広がらず、うまくガラス基板に転写できな
い結果となる。転写不十分で凸条の頂部に欠損が生じる
と、その付近では隣りの放電チャネルとの間で荷電粒子
が漏れる為、パネルを組み上げて画像表示させた時、せ
っかく書き込んだデータが隣りのチャネルの放電時に打
ち消されてしまう。これは、パネル全体に黒色を表示す
る場合、欠損の生じた付近だけ白く表示されてしまい、
正常な画像表示が行なえない事を意味する。これに対
し、本発明にかかるスクリーン印刷パタン形成方法を採
用すると、印刷されたペーストは横にダレる事がない
為、従来構造に比べて凸条の幅を狭くする事が可能にな
る。又、ペーストのダレる方向が凸条の高さ方向と一致
する為、１回当たりの印刷高さを稼ぐ事ができ、印刷回
数も削減可能である。さらには、凸条の頂部に欠損の生
じる確率も少なくなる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、ス
クリーン印刷装置を逆様の構造にして、ガラス等の基板
にペースト等の印刷インクを転写する方式を採用してい
る。これにより、ストライプ状のパタン等を従来に比し
精度良く形成できるばかりでなく、微細化が可能にな
る。又ペーストの粘度の条件が緩和され、製造歩留りも
向上する。さらに、繰り返し重ね印刷を行なう場合従来
に比べて印刷回数を削減する事が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるスクリーン印刷パタン形成方法
を示す模式的な説明図である。

【図２】図１に示したスクリーン印刷パタン形成方法の
改良例を示す説明図である。

【図３】本発明にかかるスクリーン印刷パタン形成方法
の実施に用いる印刷装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】図３に示した印刷装置の動作説明に供するブロ
ック図である。

【図５】本発明に従って形成されたスクリーン印刷パタ
ンの一例を示す斜視図である。

【図６】本発明に従って作成された基板を用いて組み立
てられたプラズマアドレス液晶表示パネルを示す模式的
な断面図である。

【図７】従来のスクリーン印刷パタン形成方法を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ スクリーン ３ インク ４ スキージ ５ 転写パタン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の印刷対象となる表面を下側に向け
   て配置する第１手順と、 所定のパタンを有する印刷スクリーンを下側から該基板
   の表面に対向して配置する第２手順と、 該印刷スクリーンの下面にスキージを当接させ該印刷ス
   クリーンの上面を該基板の表面に接触させて印刷インク
   のパタンを該表面に転写する第３手順と、 基板加熱を行なって転写された印刷インクのパタンを焼
   成する第４手順とを行なうスクリーン印刷パタン形成方
   法。
2. 【請求項２】 前記第３手順は、スキージに設けた管を
   介して印刷インクを印刷スクリーンの下面に供給する請
   求項１記載のスクリーン印刷パタン形成方法。
3. 【請求項３】 前記第２手順は、ストライプ状のパタン
   を有する印刷スクリーンを該基板の表面に対向して配置
   し、前記第３手順は絶縁物からなる印刷インクのストラ
   イプ状パタンを繰り返し重ねて転写し、前記第４手順は
   重ねられた印刷インクのストライプ状パタンを焼成して
   凸条パタンを形成する請求項１記載のスクリーン印刷パ
   タン形成方法。