JPH07137423A - スクリーン印刷方法及び電気光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大型のスクリーン版を用いた場合の版の伸びに
よる印刷精度の低下を抑制する。 【構成】電気光学素子のシール材等のスクリーン印刷用
の版１として、印刷領域には剛性を持ったステンレスメ
ッシュ等の剛性版２を配置し、その周辺には剛性版より
も弾性が高いテトロンメッシュ等の弾性版３を配置した
複合スクリーン版を用い、スクリーン印刷を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に厚膜をスクリ
ーン印刷するスクリーン印刷方法及びそれを用いた電気
光学素子の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子等の電気光学素子では、そ
の基板上にシール材、上下基板間導電接続材（トランス
ファー材）、遮光膜、カラーフィルター等の厚膜をスク
リーン印刷により形成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このスクリーン印刷版
として、テトロンメッシュ等の弾性材料による弾性版を
用いると、伸びは復元するが、伸びの量は大きくなり、
印刷精度が得られにくいので、精細度の低い基板への印
刷に適用される傾向がある。

【０００４】また、このスクリーン印刷版として、ステ
ンレスメッシュ等の剛性材料による剛性版を用いると、
伸びの量は少ないが、伸びを生じると復元しないという
問題点を有する。もっともこの伸びの範囲が、印刷時の
位置ずれの許容範囲であれば、問題は生じない。このた
め、精細度の高い基板への印刷に適用される傾向があ
る。

【０００５】近年、液晶表示素子等では生産性を上げる
ために基板が大型化してきており、300× 400ｍｍとか
400× 500ｍｍというような大型基板が用いられるよう
になってきている。基板がこのように大型化すると、ス
クリーン印刷版も大型化せざるを得なくなっている。

【０００６】このスクリーン印刷版が大型化すること
は、版の伸びによる印刷の位置ずれが大きくなるという
問題点を有する。このため、ステンレスメッシュ等の剛
性材料による剛性版を用いることが増加している。しか
し、例えば剛性版では伸びが 100ｍｍ当たり 0.025ｍｍ
程度であり、幅 400ｍｍの印刷領域においては 0.025ｍ
ｍ× 400／ 100＝ 0.1ｍｍの位置のずれとなる。これ
は、精細度が低い場合にはあまり問題とならないが、高
精細の場合には問題となることがある。このため、大型
の基板を用いて高精細のスクリーン印刷を行うことが望
まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、基板上に厚膜をスク
リーン印刷するスクリーン印刷方法において、スクリー
ン版として印刷領域には剛性を持った剛性版を配置し、
その周辺には剛性版よりも弾性が高い弾性版を配置した
複合スクリーン版を用い、スクリーン印刷を行うことを
特徴とするスクリーン印刷方法を提供するものである。

【０００８】また、一対の電極付基板間に電気光学媒体
を挟持してなる電気光学素子の製造方法において、スク
リーン版として印刷領域には剛性を持った剛性版を配置
し、その周辺には剛性版よりも弾性が高い弾性版を配置
した複合スクリーン版を用い、電極付基板に厚膜をスク
リーン印刷することを特徴とする電気光学素子の製造方
法を提供するものである。

【０００９】さらに、その電極付基板が複数の電気光学
素子に対応する電極パターンを有し、電極付基板の個々
の電気光学素子に対応する部分の周辺部にシール材を複
合スクリーン版を用いてスクリーン印刷することを特徴
とする電気光学素子の製造方法を提供するものである。

【００１０】本発明のスクリーン印刷方法は、基板上に
厚膜をスクリーン印刷するものであれば適用できる。具
体的には、液晶表示素子等の電気光学素子の基板へのス
クリーン印刷に好適である。これには、例えば、液晶表
示素子の電極付基板上へのシール材、トランスファー
材、遮光膜、カラーフィルター、フォトレジスト、ノン
グレア膜、厚膜導電材料等の印刷がある。

【００１１】この電気光学素子は、一対の電極付基板間
に電気光学媒体を挟持し、電圧の印加状態により表示状
態を変えるものであり、代表的なものに液晶表示素子が
ある。液晶表示素子の場合、電極付基板とは、In₂O₃-Sn
O₂（ＩＴＯ）やSnO₂等の透明電極をガラス、プラスチッ
ク等の基板上に形成したものであり、これの周辺にシー
ル材を印刷し、２枚の基板を周辺部で接合して空セルを
形成する。この空セルに注入口から液晶を注入して製造
する。もちろん、これ以外のエレクトロクロミック素子
や他の光学素子でも同様に使用できる。

【００１２】本発明では、この基板上に、シール材、ト
ランスファー材、遮光膜、カラーフィルター、フォトレ
ジスト、ノングレア膜、厚膜導電材料等の厚膜材料をス
クリーン印刷する。なお、このほかスクリーン印刷以外
の方法で、必要に応じてカラーフィルター、遮光膜、位
相差板、偏光板、ＴＦＴ、ＭＩＭ、金属配線、反射層、
各種絶縁層、配向膜等が形成されてもよい。また、基板
自体が必要に応じてカラーフィルター、位相差板、偏光
板、反射板、半導体基板等であってもよい。

【００１３】本発明のスクリーン印刷では、スクリーン
版として印刷領域には剛性を持った剛性版を配置し、そ
の周辺には剛性版よりも弾性が高い弾性版を配置した複
合スクリーン版を用いる。これにより、印刷領域でのス
クリーン印刷版への圧力が減少し、剛性版に復元不能な
伸びを生じにくくする。

【００１４】図１は本発明のスクリーン印刷で用いる複
合スクリーン版の代表的な例を示す平面図である。

【００１５】図１の複合スクリーン版の例において、 1
は版を示し、 2は印刷領域に設けられた剛性材による剛
性版、 3はその周辺領域に設けられた弾性版、 4は印刷
の方向を示している。

【００１６】この図１の例では、印刷を開始する側のみ
は枠に剛性版2 が直接取りつけられており、印刷開始位
置のずれを最小限にするようにされている。この場合、
他の３方向の枠には弾性版3 が取りつけられ、剛性版2
に無理な力がかからないようにされている。即ち、印刷
開始時には、図の左端に近い位置から印刷が始まるの
で、図の左側に力がかかるが、剛性版2 は印刷開始位置
に近い枠に固定されているので、印刷開始位置はほぼ正
確に保持される。

【００１７】印刷が進行するに従い、図の上下左右の方
向に力がかかる。剛性版2 は印刷開始位置に近い枠に固
定されているので、全ての方向で剛性版が固定されてい
れば、全ての力が剛性版にかかり徐々に剛性版を伸ばす
ことになる。この剛性版の伸びは、ほとんど復元しない
ので、徐々に精度が低下してしまうことになる。しか
し、この例では、上下と右側では弾性版が設けられてい
るので、弾性版が伸び、この剛性版を変形させる力を吸
収する。

【００１８】全く版が新しい状態では、全部剛性版を用
いたスクリーン子版の方が精度が高い印刷が可能かもし
れないが、本発明では印刷を実行しても剛性版の伸びが
少なく、長期にわたり精度を維持できる。図１の例で
は、一方向は枠に固定されているので、かなり高い印刷
精度が得られる。

【００１９】この版W₁において、剛性版の幅W₃は基板へ
の印刷領域の大きさで決まる。大型基板では 300× 400
ｍｍとか 400× 500ｍｍとかされる。片側の弾性版の幅
W₂は、この印刷領域と周辺のスクリーン版取付用の枠と
の間で決まるが、剛性版の幅W₃の20〜70％程度とされれ
ばよい。版が長方形の場合、これらの幅は夫々の辺で異
なる値となる。

【００２０】図２は、本発明の複合スクリーン版の例を
示す平面図である。いずれも、印刷領域は剛性版12A 、
12B 、12C 、12D とされているので、その領域内での剛
性版の伸びは少なく、印刷開始位置から終了位置までの
精度のずれは少なく、長期にわたり版の精度が保たれ
る。

【００２１】図２の（Ａ）は、図１と同じ例で、剛性版
12A の３方向に弾性版13A が設けられている例であり、
一番応用範囲が広いものである。印刷開始位置を図の左
端に近い位置とすると、その精度は、剛性版12A が左端
で枠に固定されているので、高い精度が得られる。この
ため、印刷範囲全体にわたり精度が高くなり、かつ剛性
版の復元不能な伸びが少ない。

【００２２】（Ｂ）は、剛性版12B の４方向に弾性版13
B が設けられている例であり、強い力がかかっても、４
方向の弾性版が吸収するので、剛性版の伸びを最も少な
くする構成である。しかし、印刷開始位置での位置合わ
せをうまくしないと全体に印刷がずれた状態になるの
で、この位置合わせが重要になる。もっとも、この場合
においても剛性版の伸びが少ないのでので、印刷開始位
置と終了位置の相対的な印刷のずれは少ない。即ち、印
刷開始位置での位置合わせがきちんとできれば、印刷領
域内において高い精度の印刷が可能になる。

【００２３】（Ｃ）と（Ｄ）は、剛性版12C 、12D が枠
に固定されている辺が異なるのみで、２方向に弾性版13
C 、13D が設けられている例である。これらの例は、印
刷方向の両端が枠に固定されている方が、印刷開始位置
を正確に保持できる点で有利であるが、（Ａ）や（Ｂ）
の例に比して、剛性版自体に直接かなりの力がかかるの
で、剛性版の復元不能な伸びを生じ易いという欠点を有
する。このため、（Ａ）や（Ｂ）に比してやや劣る。

【００２４】本発明の剛性版は、剛性を有する材料の版
で弾性変形を生じにくい版であればよく、例えばステン
レスメッシュ、エッチングメッシュ等が使用できる。弾
性版は、剛性版に比して弾性が高く、基本的には変形し
ても力を取り去れば変形が元に戻る材料の版が使用でき
る。具体的には、テトロンメッシュ、ナイロンメッシ
ュ、シルクメッシュ等の版が使用できる。

【００２５】版の厚みは特に限定はされなく、印刷目的
にあった組み合わせとすればよい。このため、剛性版と
弾性版とで厚みに差が生じてもかまわない。これは、印
刷は剛性版の部分でのみ行うので、段差が印刷に悪影響
を与えないためである。ただし、段差がある場合、剛性
版の端ぎりぎりからの印刷は好ましくなく、両版の繋目
から印刷位置を少し離すようにすることが好ましい。

【００２６】版のメッシュの方向は、印刷方向に対して
どのような方向になっていてもよいし、剛性版と弾性版
とでメッシュの方向が一致していても異なっていてもよ
い。また、メッシュの大きさも剛性版と弾性版とで一致
していても異なっていてもよい。

【００２７】本発明のスクリーン印刷では、前記したよ
うにシール材、トランスファー材、遮光膜、カラーフィ
ルター、フォトレジスト、ノングレア膜、厚膜導電材料
等の厚膜材料を印刷することができる。シール材の場合
には、絶縁性の樹脂接着剤に、ガラス繊維、アルミナ粒
子、樹脂粒子等のスペーサー材を混入して印刷すればよ
い。これに、黒色の顔料や染料を加えたり、導電性スペ
ーサー材を混入することもできる。

【００２８】トランスファー材や、厚膜導電材料の場合
には、導電性材料を含む接着剤を用いる。これにはカー
ボンや銀等の導電性材料を混入すればよい。トランスフ
ァー材の場合には、導電性スペーサー材を混入してもよ
い。遮光膜、カラーフィルターの場合には、顔料や染料
を混入した接着剤を用いればよい。

【００２９】本発明は、特に広い領域に細い印刷を行う
シール材の印刷に好適である。特に大型の基板を用いる
場合、１枚の基板に複数の電気光学素子を形成すること
が行われている。このため、本発明の印刷を行う面積電
極付基板が複数の電気光学素子に対応する電極パターン
を有するような場合に好適である。この場合、電極付基
板の個々の電気光学素子に対応する部分の周辺部にシー
ル材を複合スクリーン版を用いてスクリーン印刷すれば
よい。

【００３０】例えば、４個の液晶表示素子が縦横に２×
２個配置されている場合、シール材は基板上に４個ほぼ
長方形状に（注入口の開口を除き）シール材を印刷すれ
ばよい。

【００３１】

【作用】本発明では、スクリーン版として印刷領域には
剛性を持った剛性版を配置し、その周辺には剛性版より
も弾性が高い弾性版を配置した複合スクリーン版を用
い、スクリーン印刷を行う。本発明では、剛性版が全て
の方向で枠に固定されていることはない。全ての方向で
剛性版が枠に固定されていると、全ての力が剛性版にか
かり徐々に剛性版を変形させることになる。この剛性版
の変形、通常は伸びであるが、この変形はほとんど復元
しない。このため、印刷を続ける内に、徐々に剛性版の
変形が進み、版の精度が低下してしまうことになる。

【００３２】本発明の複合スクリーンの版では、剛性版
と弾性版を組み合わせて用いている。中央付近の印刷す
る領域では、剛性版を用いているので、印刷時に版が伸
びて精度が低下することが少ない。また、その剛性版の
周囲には少なくとも２方向に、好ましくは３方向以上に
弾性版を配置しているので、印刷時の加圧により剛性版
が伸びて、復元不能な変形を生じることが少ない。この
ため、印刷を継続することにより徐々に位置精度が低下
してしまうことが低減される。

【００３３】

【実施例】

実施例１ 350× 350ｍｍのソーダガラス基板上にＩＴＯからなる
透明電極をパターニングし、ポリイミド配向膜を形成し
た電極付基板を作成した。複合スクリーン版として、図
１に示すような 700× 700ｍｍの外形を持ち、ステンレ
スメッシュの剛性版を 550× 400ｍｍとし、一方向のみ
直接枠に固定し、他の３方向はいずれも幅 150ｍｍのテ
トロンメッシュの弾性版を配置したものを準備した。な
お、ステンレスメッシュの剛性版は 250メッシュで厚さ
が60μｍ、テトロンメッシュの弾性版は 250メッシュで
厚さが58μｍのものを用いた。

【００３４】この複合スクリーン版を用い、電極付基板
にシール材をスクリーン印刷した。印刷開始位置は、剛
性版を枠に固定した側から行った。この結果、印刷開始
位置での位置精度は20μｍであり、剛性版の伸びは 0.0
05ｍｍ／100mm であった。一方、従来の全体が剛性を有
するステンレスメッシュの剛性版を用いた場合、剛性版
の伸びが 0.025ｍｍ／100mm 程度になり、印刷精度が低
下した。

【００３５】実施例２ 複合スクリーン版の形状を図２の（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）のようにした。

【００３６】（Ｂ）の形状の場合、剛性版の大きさは 4
00× 400ｍｍで周囲の４方向に夫々幅 150ｍｍの弾性版
を配置した。印刷開始位置の精度を上げるために位置合
わせがやや面倒になったが、剛性版の伸びによるずれは
実施例１と同等かそれ以下になった。

【００３７】（Ｃ）の形状の場合、剛性版の大きさは 7
00× 400ｍｍで周囲の２方向に夫々幅 150ｍｍの弾性版
を配置した。印刷開始位置は剛性版が枠に固定されてい
る側の辺の近傍とした（図２（Ｃ）の左側）ので、位置
精度は実施例１と同等であった。しかし、剛性版の伸び
によるずれは実施例１よりは大きくなり、 0.015ｍｍ／
100mm 程度になり、実施例１よりは印刷精度が低下し
た。

【００３８】（Ｄ）の形状の場合、剛性版の大きさは 7
00× 400ｍｍで周囲の２方向に夫々幅 150ｍｍの弾性版
を配置した。ただし、（Ｃ）とは異なり、印刷開始位置
は剛性版が枠に固定されていない側の辺の近傍とした
（図２（Ｄ）の左側）。（Ｂ）よりは容易ではあった
が、印刷開始位置の精度を上げるために位置合わせが実
施例１よりはやや面倒になった。また、剛性版の伸びに
よるずれは（Ｃ）と同等かそれよりやや低くなった。

【００３９】

【発明の効果】本発明では、スクリーン版として印刷領
域には剛性を持った剛性版を配置し、その周辺には剛性
版よりも弾性が高い弾性版を配置した複合スクリーン版
を用い、厚膜印刷を行う。このため、中央付近の印刷す
る領域では、剛性版を用いているので、印刷時に版が伸
びて精度が低下することが少ない。また、その剛性版の
周囲には少なくとも２方向に、好ましくは３方向以上に
弾性版を配置しているので、印刷時の加圧により剛性版
が伸びて、復元不能な変形を生じることが少ない。

【００４０】これにより、印刷時の位置精度を高く維持
でき、特に、印刷開始位置から終了位置までの間での相
対的な位置ずれをかなり抑制できる。さらに、印刷を継
続することにより徐々に位置精度が低下してしまうこと
も低減される。

【００４１】本発明はこの他本発明の効果を損しない範
囲内で種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリーン印刷に用いられる版の代表
的な例の平面図。

【図２】本発明のスクリーン印刷に用いられる版の例の
平面図。

【符号の説明】

1 ：版 2、 12A、 12B、 12C、 12D：剛性版 3、 13A、 13B、 13C、 13D：弾性版 4 ：印刷方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に厚膜をスクリーン印刷するスクリ
   ーン印刷方法において、スクリーン版として印刷領域に
   は剛性を持った剛性版を配置し、その周辺には剛性版よ
   りも弾性が高い弾性版を配置した複合スクリーン版を用
   い、スクリーン印刷を行うことを特徴とするスクリーン
   印刷方法。
2. 【請求項２】一対の電極付基板間に電気光学媒体を挟持
   してなる電気光学素子の製造方法において、スクリーン
   版として印刷領域には剛性を持った剛性版を配置し、そ
   の周辺には剛性版よりも弾性が高い弾性版を配置した複
   合スクリーン版を用い、電極付基板に厚膜をスクリーン
   印刷することを特徴とする電気光学素子の製造方法。
3. 【請求項３】請求項２の電気光学素子の製造方法におい
   て、電極付基板が複数の電気光学素子に対応する電極パ
   ターンを有し、電極付基板の個々の電気光学素子に対応
   する部分の周辺部にシール材を複合スクリーン版を用い
   てスクリーン印刷することを特徴とする電気光学素子の
   製造方法。