JP2004243540A

JP2004243540A - スクリーン印刷版及びそれを用いて印刷した印刷製品

Info

Publication number: JP2004243540A
Application number: JP2003032892A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Yukinari; 俊郎行成
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】幅が細く印刷できるスクリーン印刷版を提供する。
【解決手段】全面又は一部分に金属薄膜１１０を設けたスクリーン印刷版であって、金属薄膜１１０に特定の幅Ｗ１の中に複数の小孔１１０ａを一定の間隔に整列して形成する。また、小孔の幅ｍ又は直径を５〜５０μｍの範囲にし、少なくとも２列配列にする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン印刷版に関する。或いはまた、スクリーン印刷版を用いて印刷を施した液晶表示装置、タッチパネル、調光ガラスなどの各種の印刷製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、一般的に、図７、図８に示すような構造をとっている。図７は従来の液晶表示装置の平面図、図８は図７におけるＥ−Ｅ断面図を示したものである。尚、図７において、透明電極及びそれと接続形成される引き回し電極のパターンは省略してある。
【０００３】
図７、図８より、従来の液晶表示装置２０は、下透明基板２の上面に下透明電極３を設けた下基板１と上透明基板１２の下面に上透明電極１３を設けた上基板１１とをスペーサ１５を挟んで一定のギャップ（隙間）を持たせて対向して配置し、封止材１８を介して上下基板１１、１の外周域を周回して接着固定している。そして、上下基板１１、１のギャップの内部に液晶１７を注入し、封口材１９を介して封入した構造を取っている。また、下基板１を構成する下透明基板２は一方端に延びた額縁２ａを持っており、その額縁２ａの一部分に、上記下基板１の下透明電極３に接続する引き回し電極パターンが封止材１８の外側にまで延設（図８の３ａ）されて集合し、同様に、上基板１１の上透明電極１３に接続する各々の引き回し電極も封止材１６の外側にまで延設（図８の１３ａ）されると共に導電性接着剤１４を介して額縁２ａに集合している。そして、額縁２ａに設けた駆動ＩＣ７やＦＰＣケーブル８に接続している。更にまた、上下基板１１、１の外面には偏光板１６、６を設けている。尚、上記構造は下透明基板２に額縁２ａを形成しているが、上透明基板１２の方に額縁を形成することもおこなわれている。
【０００４】
上記構造の各構成部品は次のようなものから形成されている。上透明基板１２と下透明基板２は透明なガラスが使用される。ガラスとしてはソーダガラスや石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等のものが利用され、多くは０．３〜１．１ｍｍの厚みのものが選択される。上透明基板１２及び下透明基板２に形成される上透明電極１３（セグメント電極とも云う）と下透明電極３（コモン電極とも云う）、並びに図示はしていない各引き回し電極パターンは錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜で形成している。このＩＴＯ膜は真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等でＩＴＯ膜を形成し、その後、このＩＴＯ膜をエッチング法で所望の形状に仕上げられる。スペーサ１５は上下基板１１、１を一定の間隔に保つために設けるもので、絶縁性と透明性が求められることからガラスボールやプラスチックボール等が使用される。また、このボールの粒径は設計する上下基板１１、１のギャップ量（隙間量）に合わせて選定されるが、概ね５〜１０μｍのものが選択される。封止材１８は熱硬化性のエポキシ樹脂や光硬化性のアクリル樹脂等を使い、一部分に開口部１８ａを設けてスクリーン印刷等で形成する。この開口部１８ａは液晶１７を注入するために設けるもので、注入後は封口材１９で封口される。液晶１７はＴＮ液晶やＳＴＮ液晶などが良く利用される。この液晶１７は真空注入方法で封止材１８の開口部１８ａから内部に注入される。封口材１９は熱硬化型樹脂接着剤や紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂接着剤などいずれも使うことができるが、多くは熱膨張変形を避けるために紫外線硬化型接着剤が使われている。ディスペンサーなどでシール材１８の開口部１６ａに滴下して塗布する。
【０００５】
駆動ＩＣ７は上下の透明電極１３、３に電圧を印加して表示の駆動を行わせる回路を組み込んだ集積回路である。この駆動ＩＣ７は引き回し電極パターンに異方性導電接着剤などを介して接着固定される。ＦＰＣケーブル８は外部から電圧を印可するために設けるもので、異方性導電接着剤を介して引き回し電極パターンに接着固定される。
【０００６】
偏光板６、１６は、様々なものが使用されているが一例をあげると、ポリビニールアルコールフイルムを常法により一軸延伸することによって厚さが２０μｍの偏光フイルムを作成し、この両面に厚さが８０μｍのセルロース系フイルムを張り合わせて厚さ１８０μｍの偏光板としたもの等が利用できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
封止材１８の形成は、前述したように、多くはスクリーン印刷版を使ってスクリーン印刷する方法を取っている。図９はそのスクリーン印刷版の要部平面図、図１０は要部断面図を示したものである。また、図１１は封止材１８が印刷時と上下基板１１、１の接合時とで寸法的にどのように変わるかを説明する説明図で、（ａ）は印刷時の状態、（ｂ）は上下基板の接合時を示している。
【０００８】
スクリーン印刷版１００はナイロン線やテトロン線、或いはステンレス線などの線材１０１を五番目のように編み込んだ紗（網）を使用する。そして、この紗に乳剤１０２を塗布して硬化させ、印刷を施したい部分は乳剤１０２を除去して開口部Ｑを設けて形成する。このスクリーン印刷版１００は枠に緊張して取り付けて使用される。
【０００９】
印刷方法は、枠に緊張して取り付けたスクリーン印刷版１００をスクリーン印刷機に取付け、セットした印刷版１００の真下に一定の隙間を持たせて被印刷物を置き、印刷版１００の上面に載せた印刷インク、即ち封止材のインクをスキージで掻きながら開口部Ｑから被印刷物の上面にインクを載せていくやり方を取る。スキージでの掻き方は、スキージで印刷版１００の紗を下方に圧力をかけて紗を撓ませながらスキージを移動させ、開口部Ｑからインクを被印刷物の上に落とし込んでいく。
【００１０】
スクリーン印刷方法は形成する印刷幅や直径などに限度がある。一般に、印刷幅は線材１０１の直径の３倍以上の大きさが必要とされている。線材１０１の直径は細いもので２０〜３０μｍのものも有り、２０〜５０μｍの範囲のものを使っている。また、スクリーン印刷版１００は線材１０１を五番目に編み込んで作るので、線材と線材の重なりがあり、更に、乳剤１０２を紗に１０μｍ以上の厚みで被覆うするため、印刷版１００の総厚ｈは５０〜８０μｍ位になってくる。このため、被印刷物の印刷量もインクが多く載っかり、印刷幅ｆは２００μｍ、高さｇは２５μｍが最低の印刷量（図１１（ａ））となっていた。
【００１１】
更に、上下基板１１、１を５〜１０μｍのギャップ量Ｇで接合した時には、封止材１８が押しつぶされて横に広がり、封止材１８の幅Ｆは５００〜１，０００μｍ位になる（図１１（ｂ））。
【００１２】
このようなことから、封止材１８の幅が広くなるために透明基板の外形から表示エリアまでの距離が０．８〜１．２ｍｍ位必要とされていた。そのため、液晶表示装置の表示エリアが狭くなると云う問題を有していた。
【００１３】
調光ガラスは入射光を取り入れたり、遮断したり、或いはまた、調整したりする装置であるが、この調光ガラスも液晶表示装置とほぼ同じような構造を取る。高分子分散液晶を使い、液晶層を透明もしくは白濁状態にして光の透過を調整する。この高分子分散液晶を上下基板の間に封入するに封止材をスクリーン印刷して形成する。封止材の幅が広くなってくると採光できるエリアが狭くなってしまう。
【００１４】
タッチパネルは液晶表示装置の上に備えられて液晶表示装置の表示部を指などで押して指示信号を出させる装置であるが、このタッチパネルは透明電極を形成した上下の基板を対向に配置して、その隙間にドライエアーや窒素ガスなどを封止材を介して封入する構造を取る。この封止材もスクリーン印刷で形成する。封止材の幅が広くなってくると入力エリアが狭くなってしまう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決することを目的にして成されたもので、その解決する手段として、本発明の請求項１記載に係る発明は、全面又は一部分に金属薄膜を設けたスクリーン印刷版であって、前記金属薄膜に特定の幅の中に複数の小孔を一定の間隔に整列して形成してあることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項２記載に係る発明は、前記金属薄膜の厚みは１５〜５０μｍであることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項３記載に係る発明は、前記金属薄膜に形成した小孔の幅又は直径の大きさは５〜５０μｍであることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項４記載に係る発明は、前記金属薄膜に形成した小孔は少なくとも２列配列からなって千鳥配列になっていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項５記載に係る発明は、前記請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスクリーン版を用いて印刷したことを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係わり図をもって説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るスクリーン印刷版の平面図、図２は図１における要部断面図、図３は図１における印刷版の製造工程を示す工程図、図４は図１における印刷版を使って液晶表示装置の封止材を印刷形成した状態を説明する説明図で、（ａ）は印刷時の状態、（ｂ）は上下基板の接合時の状態を示している。図５はスクリーン印刷版の他の例を示す平面図、図６は本発明の第２実施形態に係るスクリーン印刷版の要部平面図を示している。尚ここでは、従来技術で述べた液晶表示装置の封止材印刷を例にとって説明する。
【００２１】
図１、図２より、１１０はスクリーン印刷版となる金属薄膜である。従来技術で述べた液晶表示装置の封止材を印刷する位置（図中点線で囲んだ部分）に沿って長方形の小孔１１０ａを２列にして多数整列して設けている。この小孔１１０ａは皆同じ大きさで、一定の間隔に千鳥に配置してある。小孔１１０ａの大きさは、長さｌが略１００μ、幅ｍが略４０μｍで形成している。また、２列に並んだ幅Ｗ１は略１００μｍに設定している。また、相隣る小孔と小孔との間隔ｃは略２０μｍに設けている。
【００２２】
金属薄膜１１０は本実施の形態ではニッケル金属から形成しているもので、電鋳メッキ法で、厚さｔは１５〜５０μｍの範囲で形成している。これより薄いとスキージで掻いたときに破れやすくり、また、これより厚いと剛性が強くなり撓み性がなくなる。１５〜５０μｍの厚みがスクリーン印刷版として好適に使用できる範囲である。この金属薄膜１１０をスクリーン印刷版として使用するには、大きなものを作って直接それを印刷版として使用するか、或いは、図５に示すように、従来用いた紗１２１に貼り付けて印刷版として使用する。図５は金属薄膜１１０を用いた他の例のスクリーン印刷版１２０を示したものである。
【００２３】
この金属薄膜１１０は図３に示す製造行程を経て作る。図３は印刷版の製造工程を示す工程図を示している。平坦なステンレス板１３１上にレジスト膜１３２を公知の方法で形成する。（ａ）図。次に、被印刷体形状のネガパターンフィルム１３３をレジスト膜１３２上に配置し、紫外線を放射する。紫外線はネガパターンフィルム１３３の透明部分１３３ａを透過し、レジスト膜１３２に入射し、その部分は硬化する。（ｂ）図。次に、レジスト膜の溶解液で、硬化した部分のレジスト膜１３２ａ以外の部分で、柔らかい部分のレジスト膜１３２を除去し、レジスト膜１３２のない部分１３２ａ形成する。（ｃ）図。次に、レジスト膜１３２のない部分１３２ａのステンレス板１３１上に導電性の離型剤１３４を塗布する。（ｄ）図。次に、離型剤１３４の塗布面上にニッケルなどの金属メッキを厚く施して、電鋳メッキ膜１１０ｂを形成する。（ｅ）図。次に、剥離液でもって残っているレジスト膜１３２ｂを剥離して、小孔１１０ａが形成された電鋳メッキ膜１１０にする。（ｆ）図。最後に、電鋳メッキ膜１１０をステンレス板１３１から剥がして金属薄膜１１０を得る。（ｇ）図。このような製造方法を取れば、小孔１１０ａは大きさが５μｍ位の小さいものでも形成することができる。また、大きいものでｍｍ単位の大きさのものでも形成できる。また、厚みはメッキ時間で薄いものから厚いものまで自由に調整できるが、前述したように２０〜５０μｍの厚みがスクリーン印刷版として好適である。
【００２４】
この金属薄膜１１０は、ニッケル金属の外に、コバルト、クロム、モリブデン、ニッケル／コバルト合金、ニッケル／クロム合金などの金属も選択することができる。
【００２５】
上記の形成方法を取れば、小孔の大きさは小さいもので５μｍ位のものから形成することができる。また、大きいものはｍｍ単位の大きさのものまで形成することができるが、１００μｍ以上の大きさのものは従来の紗の印刷版を使った方がコスト的に安くなる。印刷幅を細くしたいと云う目的からすると５〜５０μｍ位の大きさにし、それを２列、或いは３列と云った形で、多数列に配列することによって印刷幅を自由に寸法管理することができる。また同時に、精度の良い印刷寸法に仕上げることができる。本実施の形態では小孔１１０ａの幅を４０μｍに設定し、２列配列としたものである。
【００２６】
また、多数の小孔を一定の間隔に整列するに当たっては隣り合う小孔との距離が重要な管理項目となる。印刷時は小孔にインクを落とし込んで被印刷物にインクを付着させる訳であるが、被印刷物の印刷面上では相隣る小孔から落とし込まれたインク同士が接合しなければならない。小孔から落とし込まれたインクはその周りに少し流れていく。これはインクの粘度とインクの量によって流れる量が異なってくるが、小孔から落とし込まれた相隣るインクが互いに流れて接合し合って面の印刷面が形成される。相隣る小孔の間隔が小さいと十分に接合し合うが、間隔が大きいと接合しなくなって面の印刷面が形成されない。印刷版の厚み、即ち金属薄膜１１０の厚みが２０〜５０μｍのものであるなら相隣る小孔の間隔は５〜２０μｍの範囲であると、相隣る小孔に落とし込まれたインクは一様に繋がって面の印刷面が得られる。
【００２７】
図４は本実施形態のスクリーン印刷版、即ち金属薄膜１１０を使って液晶表示装置の封止材を印刷した状態を示した図である。（ａ）図は封止材１８を下透明基板２に印刷した時の印刷時の状態を示しており、（ｂ）は上下基板１１、１の接合時の状態を示したものである。印刷版とする金属薄膜１１０の厚みを２０〜５０μｍのものは、小孔から落とし込まれるインクの量も、従来の紗で形成した印刷版よりだいぶ少なくなって、印刷面で１０μｍに近い厚みのものが得られる。本実施の形態では、印刷時の封止材１８の厚みは略１２〜１３μｍ位の厚みで、幅ｆ２は１２０〜１３０μｍ位の幅のものが得られた。更にまた、５〜１０μｍのギャップを持って接合したときは封止材の押しつぶされる量は僅かとなり、接合時の幅Ｆ２は１５０〜３００μｍ位の幅のものが得られた。
【００２８】
本実施の形態では、小孔１１０ａを２列に配列し、且つ、一定間隔に配置した。２列に配列するばあいは小孔１１０ａを千鳥配置に設けるのが良い。図中の３つの小孔１１０ａ１、１１０ａ２、１１０ａ３に囲まれた金属薄膜１１０ｂ１の部位の所は、被印刷物上ではインクは落とし込まれれないが、３つの小孔１１０ａ１、１１０ａ２、１１０ａ３から落とし込まれたインクが流れてきて接合し合う。十分なインク量で埋まると共に早く埋まる。縦横整列配置であると２方向からのインクの流れで埋めることになるので埋まり方が遅くなる。
【００２９】
また、本実施の形態では、小孔１１０ａを２列に配列したものであるが、更に細い印刷幅を得ようとするなら１列配列のものでも良い。
【００３０】
次に、図６に示すものは本発明の第２実施形態に係るスクリーン印刷版の要部平面図を示したもので、丸形状の小孔を３列配列で多数設けたスクリーン印刷版を示したものである。このスクリーン印刷版も第１実施形態と同じく金属薄膜１４０からなる。金属薄膜１４０全体を印刷版として使用しても良いし、図５に示すように五番目に編んだ紗１２１にこの金属薄膜１４０を貼り付けた印刷版でも良い。この金属薄膜１４０には丸い小孔１４０ａが３列になって、且つ、一定間隔に整列して配置してある。小孔１４０ａの直径は５０μｍで、相隣る小孔１４０ａの間隔は最大２０μｍで配置している。また、小孔１４０ａを設けた幅Ｗ１は１５０μｍに設定している。また、この金属薄膜１４０は、前述した第１実施形態と同じ方法で形成するので、２０〜５０μｍの厚みに形成している。
【００３１】
この金属薄膜１４０を用いた印刷版で液晶表示装置の封止材１８をスクリーン印刷を行うと、厚みが１２〜１３μｍ、印刷幅１７０〜１８０μｍの印刷面が得られた。また、液晶表示装置の上下基板１１、１をギャップ５〜１０μｍで接合したときには２００〜４００μｍの封止材幅が得られた。
【００３２】
以上述べたように、本発明の金属薄膜で形成した印刷版を使うと、封止材幅が１００μｍ以上のものが任意に得ることができる。従来、液晶表示装置は透明基板の外形から表示エリアまでの距離が０．８〜１．２ｍｍ必要であったものが、本発明により封止材幅を細くすることが可能となり、０．２〜０．５ｍｍの距離で良いことになり、表示エリアを一段と広くすることが可能となった。
【００３３】
尚、本実施の形態では、小孔が長方形のものと円形のもので説明したが、三角形のもの、台形形状のものであっても同じ効果を得るものである。
【００３４】
本発明のスクリーン印刷版を使って各種の印刷製品に利用すれば、同様な効果を得ることができる。例えば、調光ガラスは高分子分散液晶が封止材を介して封入される。封止材の幅を上記述べた液晶表示装置と同様に細くすれば採光できるエリアを広く取れる。
【００３５】
また、タッチパネルにも封止材の印刷が施されている。この封止幅は従来１．５ｍｍ位の幅で設けている。タッチパネルの場合は耐水性の問題でむやみに細くすることはできないが、それでも許容範囲内で封止幅を細くすることは可能である。本発明のスクリーン印刷版を使えば精度の高い印刷ができて、充分許容範囲内での細い封止材を得ることができる。このことは、入力エリアを広くする効果になる。
【００３６】
また、封止材ばかりではなく、細い印刷幅を必要とする製品に対しても充分適用可能なものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のスクリーン印刷版を使えば、数十μｍ幅の印刷が可能となる。また、液晶表示装置の封止材印刷に利用すれば１００μｍ以上の封止幅を任意にえることができ、従来の封止幅から比べると非常に幅を細くすることができる。そして、表示エリアを拡大することができる。また、このスクリーン印刷版は他の印刷製品にも利用して同様な効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクリーン印刷版の平面図である。
【図２】図１における要部断面図である。
【図３】図１における印刷版の製造工程を示す工程図である。
【図４】図１における印刷版を使って液晶表示装置の封止材を印刷形成した状態を説明する説明図で、（ａ）は印刷時の状態を示しており、（ｂ）は上下基板の接合時の状態を示している。
【図５】本発明のスクリーン印刷版の他の例を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るスクリーン印刷版の要部平面図である。
【図７】従来の液晶表示装置の平面図である。
【図８】図７におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図９】従来のスクリーン印刷版の要部平面図である。
【図１０】従来のスクリーン印刷版の要部断面図である。
【図１１】封止材が印刷時と上下基板の接合時とで寸法的にどのようにかわるかを説明する説明図で、（ａ）は印刷時の状態、（ｂ）は上下基板の接合時の状態を示している。
【符号の説明】
１１０、１４０金属薄膜
１１０ａ、１４０ａ小孔
Ｗ１、Ｗ２小孔を形成する幅
ｌ小孔の長さ
ｍ小孔の幅

Claims

全面又は一部分に金属薄膜を設けたスクリーン印刷版であって、前記金属薄膜に特定の幅の中に複数の小孔を一定の間隔に整列して形成してあることを特徴とするスクリーン印刷版。
前記金属薄膜の厚みは１５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷版。
前記金属薄膜に形成した小孔の幅又は直径の大きさは５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン印刷版。
前記金属薄膜に形成した小孔は少なくとも２列配列からなって千鳥配列になっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のスクリーン印刷版。
前記請求項１乃至４のいずれか１つに記載のスクリーン版を用いて印刷したことを特徴とする印刷製品。