CN101172413A - 印网掩模 - Google Patents

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CN101172413A CNA2007101047486A CN200710104748A CN101172413A CN 101172413 A CN101172413 A CN 101172413A CN A2007101047486 A CNA2007101047486 A CN A2007101047486A CN 200710104748 A CN200710104748 A CN 200710104748A CN 101172413 A CN101172413 A CN 101172413A
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柳原直人
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Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd
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Abstract

本发明提供一种能够提高丝网印刷精度的技术。本发明的印网掩模包括具有张紧力范围为196～392N/mm的丝网(2)；张紧力范围为49～98N/mm的张力网(3)；以包围丝网(2)的外周的方式进行配置，张紧力范围为392～980N/mm，固定张力网(3)的一部分的树脂板(固定部)(4)；和版框(5)。其中，当进行丝网印刷时，与刮墨刀在丝网(2)上擦动的方向交叉的第一方向(55)上的丝网(2)长度(Ls)为第一方向(55)上的张力网(3)长度(Lt)的0.6～0.9倍。当取系数(a)时，第一方向(55)的树脂板(4)长度(Lk)、长度(Ls)与长度(Lt)的关系为Lk＝a(Lt+Ls)/2，系数(a)在0.5～1.2范围内。

Description

印网掩模
技术领域
本发明涉及丝网印刷技术，特别是涉及在平板显示器面板上形成图形时适用的有效技术。
背景技术
在日本特开2003-291555号公报(专利文献1)中，说明了通过张力网(tension mesh)在张紧状态下将丝网(Screen mesh)支承在丝网支承框上的印刷用模版中，在上述丝网的印刷有效区域的周围，设置比上述印刷有效区域还高弹性率的边缘区域，在上述高弹性率的边缘区域的外周上，将上述丝网固定在张力网上的结构。
[专利文献1]日本特开2003-291555号公报
丝网印刷为通过滚压(用刮墨刀(squeegee)将印刷剂压出)油墨等印刷剂，使其通过丝网模版(stencil screen)，将所希望的图形复印在被印刷物上的孔部版印刷方式的一种，可在IC基板的电路配线的形成、PDP(等离子体显示面板)等平板显示面板的电极形成或荧光体层的形成等各种用途中利用。
特别是，在PDP的制造工序中，在电极形成工序或荧光体层形成工序等中适用丝网印刷技术，但近年来为了使显示器的显示面尺寸大型化，或使显示图象高精细化，要求使用大型的印网掩模(screen mask)进行高精度印刷的技术。
本发明者对利用印网掩模，进行高精度的印刷的技术进行研究，发现以下问题。
图9为表示现有技术中一般的印网掩模的结构的平面图，图10为表示利用树脂板固定图9所示的印网掩模的张力网的状态的平面图。
如图9所示，丝网印刷用的印网掩模具有作为印刷有效区域的丝网(也称为内纱)2，在丝网2的周围形成的张力网(也称为外纱)3，和以规定范围内的张力通过上述张力网3张紧、保持上述丝网2的版框5。
丝网2具有在刮墨刀滚压时使印刷剂通过用的多个孔部，在制版工序中，对在丝网2上，以规定图形作出开口部的印刷掩模进行制版。
因此，为了利用印网掩模进行高精度的印刷，必需提高上述制版工序的初期制版精度(按所希望的图形，对印刷掩模进行制版的精度)，同时提高进行刮墨刀滚压时的复印精度(通过印网掩模的孔部，将印刷剂涂布在被印刷物上的位置精度)。
当制造印刷掩模的版时，由张力网3的位置偏移引起的丝网2的位置偏移使初期制版精度降低。
因此，为了提高制版精度，如图10所示，通过利用树脂板4等固定形成在丝网2的周围的张力网3，抑制制造印刷掩模版的丝网2的位置偏移的方法是有效的。
但是，从本发明者的研究中发现，当利用固定有张力网3的印网掩模300进行丝网印刷时，由于作为印刷有效区域的丝网2因为刮墨刀的动作容易变形，复印精度比利用不固定张力网3的印网掩模100进行丝网印刷的情况低。
因此，不考虑张力网3的张紧力或与刮墨刀滚压时的方向交叉的方向上的丝网2、张力网3和树脂板4的长度关系，在简单地固定形成在丝网2周围的张力网3的情况下，初期制版精度能够提高，但由于复印精度降低，结果不能提高丝网印刷的精度。
特别是，由于印网掩模的平面尺寸越大，刮墨刀滚压时的丝网3的偏移越容易增大，在PDP制造等使用大型的印网掩模进行印刷的情况下，复印精度的降低成为大的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供能够提高丝网印刷精度的技术。
本发明的上述以及其他目的与新颖性的特征，从本说明书的说明和附图中可以了解。
下面，简单地说明本申请所述的发明中有代表性的发明的概要。
即，本发明具有如下结构，包括具有平面方向的张紧力范围为196～392N/mm的丝网；平面方向的张紧力范围为49～98N/mm的张力网；以包围上述丝网的外周的方式进行配置，平面方向的张紧力范围为392～980N/mm，固定上述张力网的一部分的固定部；和版框，当进行丝网印刷时，与刮墨刀在上述丝网上擦动的方向交叉的第一方向上的上述丝网长度Ls为上述第一方向上的张力网长度Lt的0.6～0.9倍。当取系数a时，上述第一方向固定部的长度Lk、上述第一方向的上述丝网长度Ls与上述第一方向的张力网长度Lt的关系为Lk＝a(Lt+Ls)/2，上述系数a在0.5～1.2范围内。
下面，简单地说明由本申请所说明的发明中有代表性的发明得到的效果。
即、根据本发明，能够提高丝网印刷的印刷精度。
附图说明
图1为本发明的实施方式1的印网掩模的平面图；
图2为表示沿着图1所示的A-A线切断状态的截面图；
图3为放大图2所示的印网掩模的丝网和张力网的接合部分周边的放大截面图；
图4为在使用本发明的实施方式1的印网掩模的丝网印刷中，表示印刷开始前的状态的截面图；
图5为在使用本发明的实施方式1的印网掩模的丝网印刷中，表示刮墨刀将丝网压紧在被印刷物上的状态的截面图；
图6为本发明的实施方式2的印网掩模的平面图；
图7为表示沿着图6所示的A-A线切断的状态的截面图；
图8为在使用本发明的实施方式2的印网掩模的丝网印刷中，表示刮墨刀将丝网压紧在被印刷物上的状态的截面图；
图9为表示作为本发明的比较例的、不具有固定张力网的树脂板的印网掩模的平面图；
图10为表示利用树脂板固定图9所示的印网掩模张力网的印网掩模的平面图。
符号说明
2：丝网
2a：面(第一面)
2b：面(第二面)
3：张力网
4：树脂板(固定部)
5：版框
6：开口部
7：印刷掩模
11：版框框架
12：区域(第二区域)
13：区域(第三区域)
14：区域(第一区域)
51：版框支架(holder)
52：印刷台
53：刮墨刀
54：箭头
55：第一方向
60：基板
Ls：丝网的长度
Lt：张力网的长度
Lk：树脂板的长度
Lc：间隙(clearance)距离
100、200、300、400：印网掩模(screen mask)
具体实施方式
在以下的实施方式中，为了方便，当必要时，分割成多个部分或实施方式进行说明，除了特别表明的情况外，它们互相不但不是没有关系，而且存在一个是另一个的一部分或全部的变形例、详细情况或补充说明等关系。
另外，在以下的实施方式中，在谈及元件的数目等(包含个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别声明的情况和原理上可明显看出地限于特定数目的情况等之外，不限于该特定的数，在特定的数以上或以下都可以。
在说明本实施方式的全部图中，具有相同功能的零件用相同的符号表示，原则上省略其重复说明。以下，根据附图，详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
在本实施方式1中，在本发明的丝网印刷技术中，以形成在PDP的面板基板表面上的隔壁(将每个放电空间分隔成单元的隔壁)分隔出的单元内涂布荧光体膏(paste)的PDP上形成荧光体层的工序为例说明。
图1为本实施方式1的印网掩模的平面图，图2为沿着图1所示的A-A线的截面图，图3为放大图2所示的截面图的丝网和张力网的接合部分周边的放大截面图。
在图1和图2中，本实施方式1的印网掩模100包括丝网2，该丝网具有互相位于相反侧上的第一面2a和第二面2b，并且具有作为印刷剂的荧光体膏从面2a向面2b方向通过用的多个孔部。
丝网2为将铝等金属作成网眼状，其网眼数(每1英寸见方的孔部数量)为230～260左右。另外，形成为网眼状的金属的线径为16～25μm左右。
这样形成的丝网2的平面方向的张紧力(在平面方向只拉长单位距离所必要的力的量)为196～392N/mm(20～40kgf/mm)。
另外，在丝网2的外周以包围周围的方式配置张力网3，张力网3利用树脂板(固定部)4固定。该树脂板4配置成包围丝网2的外周。
张力网3为将例如聚酰胺系树脂等的树脂线织成网眼状，张力网3在平面方向的张紧力为49～98N/mm(5～10kgf/mm)，为丝网2的张紧力的一半以下的值。
树脂板4为使例如环氧系树脂等浸渍在张力网3中进行加固的板，用树脂板4固定的区域平面方向的张紧力为392～980N/mm(40～100kgf/mm)，比丝网2的张紧力大。
另外，在张力网3的外周上配置版框5，张力网3的外周边缘固定在版框5的下面上。版框5为将例如铝等重量轻的金属作成棱形管状，如图1所示，组合形成四边形。
又如图3所示，制成按所希望的图形在丝网2中形成有开口部6的印刷掩模7的版。在将光致抗蚀剂膜涂布在丝网2上后，通过利用所希望图形的曝光掩模进行曝光处理和显影处理，对印刷掩模7进行制版。
在进行上述曝光处理时，在丝网2的位置不固定的情况下，按所希望的图形制版困难。即、存在初期制版精度降低的问题。
为了提高初期制版精度，在进行曝光处理时，必需固定丝网2的位置。但是，由于丝网2的外周被平面方向的张紧力比丝网2小的张力网3包围，在进行曝光处理时，张力网3伸缩，使得丝网2的位置难以固定。
本实施方式1的印网掩模100由于以包围丝网2的外周的方式配置树脂板4，固定张力网3的一部分，所以，在进行曝光处理时，能够固定丝网2的位置。由此，与没有树脂板4的印网掩模比较，能够提高初期制版精度。
其次，利用图1说明在丝网印刷时，在与作为刮墨刀在丝网2上擦动的方向的箭头54交叉的第一方向55上的丝网2的长度Ls、张力网3的长度Lt和树脂板4的长度Lk的关系。
在图1所示的丝网印刷时，在与作为刮墨刀在丝网2上擦动的方向的箭头54交叉的第一方向55上的丝网2的长度Ls为上述第一方向的张力网3的长度Lt的0.6～0.9倍的值。
另外，第一方向55上的固定部的长度Lk、第一方向55上的丝网2的长度Ls和第一方向55上的张力网3的长度Lt满足Lk＝a(Lt+Ls)/2的关系。这里，系数a为表示长度Ls、Lt、Lk关系的比例系数，其值可在0.5～1.2范围内调整。
即、配置丝网2的长度Ls、张力网3的长度Lt和树脂板4的长度Lk，以使得提高初期制版精度，并且在能够抑制复印精度降低的范围内进行设定。
其次，说明利用印网掩模100的丝网印刷。图4为表示丝网印刷开始前的状态的截面图，图5为表示刮墨刀向下方按压丝网的状态的截面图。
首先，如图4所示，本实施方式1的印网掩模100在固定于丝网印刷装置的版框支架51上的状态下，配置在作为放置于印刷台52上的被印刷物的基板60上。
虽然省略了图示，但是在基板60的上表面上形成有用隔壁(将放电空间分隔为每个单元用的隔壁)分隔出的多个单元。在本实施方式1所述的丝网印刷中，通过将荧光体膏充填在上述多个单元中，形成荧光体层。
在丝网印刷开始前的阶段，印网掩模100的下表面2b和基板60的上表面不接触，在只离开规定的间隙距离Lc的状态下，互相相对配置。
另外，在印网掩模100的丝网2的上方配置作为刮刀状部件的刮墨刀53。在印刷(复印工序)开始前的阶段中，刮墨刀53不与丝网2接触。
其次，如图5所示刮墨刀53向下方下降，开始复印工序。这时，刮墨刀53将丝网2压在形成于基板60的上表面上的隔壁的上端。即，丝网2的下表面2b与在基板60的上表面上形成的隔壁接触。
其次，刮墨刀53在将丝网2压在形成于基板60上表面上的隔壁上的状态下，在箭头54所示的方向(刮墨刀滚动方向)上擦动(刮墨刀滚压)。通过这种擦动，荧光体膏从丝网2的上表面2a向下表面2b方向通过孔部被压出，充填在基板60上形成的多个单元内。
然而，由于丝网2为将金属材料作成网眼状的部件，当进行刮墨刀滚压时，由于刮墨刀53而向箭头54的方向延伸，丝网2的形状存在一些变形。
张力网3通过树脂板4固定在丝网2的周围。当树脂板的张紧力为392～980N/mm(40～100kgf/mm)时，比丝网2的张紧力大，所以张力网没有被固定。例如，与图9所示的印网掩模200类的一般印网掩模比较，在刮墨刀滚压时，丝网2容易变形。
由此，在利用作为图10所示的本实施方式1的比较例的印网掩模300进行丝网印刷的情况下，丝网2容易变形，结果复印精度降低。
经过本发明者的研究发现，特别是在沿着图1所示的第一方向55方向的树脂板4的长度过长的情况下和张力网3的张紧力过大的情况下，复印精度降低。
就本实施方式1的印网掩模100来说，如果张力网3的张紧力为49～98N/mm(5～10kgf/mm)，则与一般的印网掩模比较为小的值。
另外，当作为表示图1所示的第一方向55上的长度Ls、Lt、Lk关系的比例系数的比例系数a为0.5～1.2时，进行配置使其满足Lk＝a(Lt+Ls)/2的关系。
由此，由于利用张力网3伸缩吸收在刮墨刀滚压时、刮墨刀53使丝网2具有变形趋势的沿箭头54方向作用的力，所以能够抑制丝网2的变形。
当抑制丝网2的变形时，可在规定的状态下维持形成在丝网2上的印刷掩模的开口部和形成在基板60的上表面上的单元的位置关系。由此，可以抑制丝网印刷的复印精度的降低。
其次，说明丝网印刷的印刷精度。表1为表示印网掩模的不同造成印刷精度的差异的表。如已说明的那样，决定丝网印刷的印刷精度的主要因素中有制造印刷掩模版的差异的初期制版精度和复印印刷剂时的复印精度两者。
表1
 初期制版精度(μm)  复印精度(μm)  印刷精度(μm)
  印网掩模100   ±20   ±15   ±25
  印网掩模200   ±40   ±15   ±43
  印网掩模300   ±20   ±30   ±36
在表1中，上行表示本实施方式1的印网掩模；中行表示作为本实施方式1的比较例、图9所示的不具有树脂板等的张力网固定部的印网掩模200；下行表示作为本实施方式1的比较例、图10所示的印网掩模300。
另外，在表1中左列表示各印网掩模的初期制版精度，中列表示印网掩模的复印精度，右列表示作为综合上述初期制版精度和上述复印精度的总计的印刷精度。此外，各精度的测定为，预先设定规定的位置，将从实际的制版位置或复印位置开始的上述规定位置的误差距离的值作为精度表示
如表1所示，与没有固定部的印网掩模200比较，具有张力网固定部的印网掩模300的初期制版精度大大提高。但是，由于复印精度比印网掩模200低，因此，总计的印刷精度为稍微提高的程度。
与此相对，本实施方式1的印网掩模100，与印网掩模200比较，初期制版精度大大提高，而且由于能够抑制复印精度的降低，结果，可大大提高丝网印刷的印刷精度。
作为本实施方式1的变形例子，能够在图1和图2所示的丝网2的表面上预先电镀例如镍等金属。
与不进行电镀的情况比较，通过在丝网2的表面上电镀镍等金属，荧光体膏等印刷剂容易从形成在丝网2上的孔部通过。
如果印刷剂容易通过，则在刮墨刀滚压时，可减小利用刮墨刀压丝网2的力。因此，由于可进一步减小随着刮墨刀滚压产生的丝网2的变形，因此可提高复印精度。
(实施方式2)
在上述实施方式1中，说明了利用树脂板固定张力网的结构，作为提高印网掩模的初期制版精度的手段。在本实施方式2中，说明在初期制版时，利用与上述实施方式1不同的方法固定张力网的结构。
图6为本实施方式2的印网掩模的平面图，图7为图6所示的印网掩模的截面图。
本实施方式2的印网掩模400与上述实施方式1的印网掩模100的第一不同点是印网掩模400没有图1所示的树脂板4这一点。然而，印网掩模400的丝网2与张力网3在丝网2的外周粘接。
作为第二不同点，如图2所示，为了固定张力网3，在印网掩模400上具有从版框5延伸的版框框架11。
如图6和图7所示，从版框5的下面向着丝网2的方向形成有版框框架11。版框框架11形成为覆盖张力网3的上表面(第一面侧的表面)3a的一部分。
版框框架11所形成的区域(第二区域)与张力网3的上表面3a接触，利用粘接剂等固定版框框架11和张力网3的地方只是版框5的正下面的区域，即由张力网3和版框5夹住的区域(第三区域)。
在印网掩模400上形成上述实施方式1中所述的图3所示的印刷掩模7的情况下，能够从丝网2的上表面2a侧开始形成，也能够从下表面2b侧开始形成。在印网掩模400上形成印刷掩模7的情况下，可使图7所示的印网掩模400的上下翻转，从表面2b侧开始进行光致抗蚀剂的涂布、曝光处理和显影处理。
这样，在使印网掩模400上下颠倒，从表面2b形成印刷掩模7的情况下，张力网3由版框框架11支承。由此，在形成印刷掩模7时，能够固定丝网2的位置。
由于在形成印刷掩模时，通过用版框框架11支承张力网3可得到上述的固定丝网2的位置的效果，因此，为了得到规定的效果，版框框架11必需覆盖张力网3的上表面3a的一定范围以上。
根据本发明者研究的结果，如果利用版框框架11覆盖形成张力网3的区域(第一区域)中至少一半以上的面积，则在形成印刷掩模时，可以固定丝网2的位置。
其次，说明利用印网掩模400的丝网印刷。图8为表示在利用印网掩模400的丝网印刷中，刮墨刀将丝网压在被印刷物上的状态的截面图。在图8中，由于利用与上述实施方式1中说明的图5相同的符号表示具有相同功能的零件，省略其说明。
如图8所示，在使用印网掩模400进行丝网印刷的情况下，与上述实施方式1所述的复印工序同样，刮墨刀53在将丝网2压在形成于基板60上面的隔壁上的状态下，在箭头54所示的方向(刮墨刀滚压方向)上擦动(刮墨刀滚压)。通过这种擦动，荧光体膏从丝网2的上表面2a向着下表面2b的方向通过孔部而被压出，充填在形成于基板60上的多个单元内。
因此，如上所述，固定张力网3和版框框架11的区域只是由张力网3和版框5夹住的第3区域。由此，当刮墨刀53从上方压下丝网2时，张力网3离开版框框架11，向图8所示的下方伸张。
由此，在复印工序中，由于张力网3不受到版框框架11产生的固定的力而进行伸缩，可以防止上述实施方式1所述的复印精度的降低。
即、通过本实施方式2的印网掩模400具有版框框架11，能够提高初期制版精度，并且通过将固定版框框架11和张力网3的区域限制为上述第三区域，能够防止复印精度降低，因此作为结果，可以提高丝网印刷的印刷精度。
作为本实施方式2的变形例，可在图6和图7所示的丝网2的表面上预先电镀例如镍等金属。
在这种情况下，如上述实施方式1中所述，由于印刷剂容易通过丝网2，在刮墨刀滚压时，可减小由刮墨刀压紧丝网2的力。因此，由于可以进一步降低伴随刮墨刀滚压的丝网2的变形，可以提高复印精度。
以上，根据本发明的实施方式具体地说明了本发明者提出的发明，但本发明不是仅限于上述发明的实施方式，在不偏离其主旨的范围内，可作各种变更。
产业上的可利用性
本发明能够在丝网印刷、特别是要求高印刷精度的丝网印刷中适用。

Claims (4)

1.一种印网掩模，其特征在于，包括：
丝网，具有位于互相相反侧的第一面和第二面，并具备印刷剂从所述第一面向所述第二面的方向所通过的多个孔部，并具有196～392N/mm范围的平面方向的张紧力；
张力网，以包围所述丝网的外周的方式进行配置，并具有49～98N/mm范围的平面方向的张紧力；
固定部，以包围所述丝网的外周的方式进行配置，并具有392～980N/mm范围的平面方向的张紧力，固定所述张力网的一部分；和
版框，以包围所述张力网的外周的方式进行配置，并固定、保持所述张力网的外周，其中，
在进行丝网印刷时，与刮墨刀在所述丝网上擦动的方向交叉的第一方向上的所述丝网长度Ls，为所述第一方向上的张力网长度Lt的0.6～0.9倍，
当取系数a时，所述第一方向上的固定部长度Lk、所述第一方向上的所述丝网长度Ls和所述第一方向上的张力网长度Lt满足Lk＝a(Lt+Ls)/2的关系，
所述系数a在0.5～1.2范围内。
2.根据权利要求1所述的印网掩模，其特征在于：
所述丝网的表面被电镀金属。
3.一种印网掩模，其特征在于，包括：
丝网，具有位于互相相反侧的第一面和第二面，并具备印刷剂从所述第一面向所述第二面的方向所通过的多个孔部；
以包围所述丝网的外周的方式进行配置的张力网；
以包围所述张力网的外周的方式进行配置的版框；和
板框框架，形成在所述版框的与所述第一面相对的面一侧，从所述版框向着所述丝网的方向，以覆盖所述张力网的所述第一面侧的一部分或全部的方式进行配置，其中，
利用所述版框框架覆盖形成有所述张力网的第一区域面积的至少一半以上，
在形成有所述版框框架的第二区域中，只固定由所述版框和所述张力网夹住的第三区域。
4.根据权利要求3所述的印网掩模，其特征在于：
所述丝网的表面被电镀金属。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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