JPH08313885A - スクリーン積層印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷パタンを重ねて基板に転写するスクリー
ン積層印刷方法において、印刷パタン間の位置合わせ精
度を改善する。 【構成】 複数のスクリーンマスクを順次用いて基板１
に第１印刷パタン２及び第２印刷パタン３を重ねて転写
する。スクリーンマスクにアライメントマークを設けて
おき、基板１に第１印刷パタン２を転写する時同時に第
１アライメントマーク４も基板に転写する。この第１ア
ライメントマーク４を基準にして下側の第１印刷パタン
２に対する上側の第２印刷パタン３の位置合わせを行な
う。この時、次のスクリーンマスクにより転写される第
２アライメントマーク５を先のスクリーンマスクにより
転写された第１アライメントマーク４に内包させる。従
って、第１アライメントマーク４の外形はそのまま保存
され、さらに次の第３印刷パタンを形成する時、完全な
形で位置合わせ基準に用いる事ができる。

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積層印刷方法
に関する。より詳しくは、複数の印刷パタンを重ねて基
板上に転写する際、印刷パタン間の位置合わせに用いる
アライメントマークの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６を参照して従来のスクリーン積層印
刷方法を簡潔に説明する。この方法では複数のスクリー
ンマスク（図示せず）を順次用いて基板１０１に印刷パ
タンを重ねて転写する。図示の例では先ず下側の第１印
刷パタン１０２を転写した後、これに整合して上側の第
２印刷パタン１０３を転写している。この積層印刷で
は、スクリーンマスクにアライメントマークを設けてお
き、基板１０１に第１印刷パタン１０２を転写する時、
同時にアライメントマーク１０４も基板１０１に転写す
る。このアライメントマーク１０４を基準にして先に転
写された下側の第１印刷パタン１０２に対する次の上側
の第２印刷パタン１０３の位置合わせを行なう。さら
に、第２印刷パタン１０３を転写した時、同時にアライ
メントマーク１０５を基板１０１に転写し、さらに次の
第３印刷パタン（図示せず）に対する位置合わせに用い
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、複数のスクリー
ンマスクを用いアライメントマークにより印刷パタンの
位置合わせを行なう場合、先に印刷されたアライメント
マーク１０４の位置を画像認識等により検出し、次のス
クリーンマスクに対する基板１０１の位置出しを行な
う。次の印刷パタン１０３が印刷されると、同時に対応
するアライメントマーク１０５が形成される。このアラ
イメントマーク１０５はさらに次のスクリーンマスクに
対する基板１０１の位置合わせに用いられる。この場
合、精度上及び機構上、夫々のアライメントマーク１０
４，１０５が同一の形状で同一の位置に転写される事が
最も有利である事は自明である。しかしながら、この場
合アライメントマーク１０４，１０５が重なり合う為両
者に僅かの位置誤差が生じてもアライメントマーク１０
４，１０５全体の画像認識に影響が現われ、正確な位置
が求められない。従って、さらに次の印刷パタンを転写
する場合あるいは同一のスクリーンマスクで繰り返し重
ね印刷する場合、次の印刷パタンの位置合わせをする時
には、アライメントマーク１０４，１０５が互いにずれ
た状態で二重に印刷されている事になり、誤差の累積や
印刷性の低下等が生じ、結果的に位置合わせ精度低下の
原因となっていた。又、この様な二重に重なったアライ
メントマークの印刷を防ぐ為には、位置決め後スクリー
ンマスクのアライメントマークの部分を目止めして基板
側に転写させない方法もある。しかしながら、印刷工程
毎に目止め処理を行なわなければならず、作業性が悪
い。なお、上述したアライメントマークの相対的なずれ
は、例えば個々のスクリーンマスクの印刷時における変
形程度が異なる事等が原因として挙げられ、完全にこれ
を防ぐ事は困難である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為以下の手段を講じた。即ち、複数のスク
リーンマスクを順次用いて基板に印刷パタンを重ねて転
写する際、スクリーンマスクにアライメントマークを設
けておき基板に印刷パタンを転写する時同時にアライメ
ントマークも基板に転写し、このアライメントマークを
基準にして先のスクリーンマスクの印刷パタンに対する
次のスクリーンマスクの印刷パタンの位置合わせを行な
うスクリーン積層印刷方法において、次のスクリーンマ
スクにより転写されるアライメントマークを先のスクリ
ーンマスクにより転写されたアライメントマークに内包
させる事を特徴とする。又、少なくとも三枚のスクリー
ンマスクを用いる場合、位置合わせの絶対基準となる特
定の印刷パタンのスクリーンマスクには、他のアライメ
ントマークを全て内包するアライメントマークを設ける
事を特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明の第１側面によれば、複数のスクリーン
マスクを順次用いて積層印刷を行なう場合、各々のアラ
イメントマークを先のスクリークマスクのアライメント
マーク中に含まれる様に形成する。換言すると、先のア
ライメントマークの寸法形状は後のアライメントマーク
の位置誤差を吸収できる程度に大きめに設定しておき、
次のアライメントマークが印刷された場合でも先のアラ
イメントマークの外形がそのまま保存できる様にしてい
る。従って、さらに次の印刷パタンを形成する時、最初
のアライメントマークを位置合わせの基準として用いる
事ができ、従来の様にアライメントマークの重なり合い
による累積誤差が生じない。又、本発明の第２側面によ
れば、三枚以上のスクリーンマスクを用いて積層印刷を
行なう場合、位置合わせの絶対基準となる特定の印刷パ
タンのスクリーンマスクには、最も大きなアライメント
マークを設ける。この様にすれば、積層印刷を繰り返し
行なった場合でも、絶対基準を与えるアライメントマー
クの外形はそのまま保存される為、常に安定した精度で
印刷パタンの相対的な位置合わせが行なえる。

【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積層
印刷方法の第１実施例を示す模式的な斜視図である。図
示の例では、基板上にストライプ状の印刷パタンが積層
形成されている。この様な基板は従来から多種多様なデ
ィスプレイデバイスの構成部品として用いられており、
例えばプラズマアドレス液晶表示パネルに組み込まれる
プラズマセル用基板に使われている。ガラス基板１の表
面に先ずストライプ状の第１印刷パタン２が形成され
る。これは、導電ペーストをスクリーンマスクで転写し
たものであり、放電電極として用いられる。ストライプ
状の放電電極は所定のピッチＰで配列されていると共
に、電極幅はＷ１に設定されている。この第１印刷パタ
ン２の上に重ねて、第２印刷パタン３が形成される。こ
の第２印刷パタン３は絶縁ペーストを繰り返し重ねて転
写したものであり、所望の高さを有する。第２印刷パタ
ン３は隔壁として用いられ、第１印刷パタン２の放電電
極と同一のピッチＰでスクリーン印刷により形成され
る。個々の隔壁は対応する放電電極の幅Ｗ１よりも小さ
な幅Ｗ２を有する。第１印刷パタン２からなる放電電極
と第２印刷パタン３からなる隔壁は互いに精密に整合さ
せる必要がある。

【０００７】この様に、本例では複数のスクリーンマス
クを順次用いて基板１に第１印刷パタン２及び第２印刷
パタン３を重ねて転写している。この際、スクリーンマ
スクにアライメントマークを設けておき、基板１に第１
印刷パタン２を転写する時、同時に第１アライメントマ
ーク４も基板１に転写する。本例では、ストライプパタ
ンを挟んで基板１の両側に第１アライメントマーク４が
転写される。この第１アライメントマーク４を基準にし
て先に形成された第１印刷パタン２に対する次の第２印
刷パタン３の位置合わせを行なう。即ち、第２印刷パタ
ン３の印刷に先立って、一対の第１アライメントマーク
４を画像認識処理してその位置を求める。この認識結果
に基づいて基板１の二次元方向位置や回転方位を次のス
クリーンマスクに対して合わせ込む。この時、予め単独
で第２印刷パタン３と第２アライメントマーク５を基板
１に転写しておき、第２アライメントマーク５の位置を
画像認識処理装置に記憶させる。この記憶させた情報に
基づき実際の処理対象となる基板１に印刷された第１ア
ライメントマーク４の位置を画像認識し、先に記憶した
情報に基づいて基板１の位置合わせを行なえば良い。本
発明の特徴事項として、次のスクリーンマスクにより転
写されるアライメントマーク５を先のスクリーンマスク
により転写されたアライメントマーク４に内包させる。
換言すると、印刷誤差を見込んだ寸法で、第１アライメ
ントマーク４よりも第２アライメントマーク５を小さく
しておく。この事により、同一のスクリーンマスクでさ
らに第２印刷パタン３を繰り返し積層する場合、あるい
は他のスクリーンマスクを用いる場合において、常に最
初の第１アライメントマーク４を基準にする事ができ、
誤差の累積や二重印刷によるアライメントマーク形状の
劣化を起す事がない。図１の右下に示す様に、第１印刷
パタン２に重ねて第２印刷パタン３を繰り返し印刷で積
層した場合、第２アライメントマーク５は繰り返し印刷
回数の分だけ基板１に転写される。この場合、全ての第
２アライメントマーク５は第１アライメントマーク４に
内包され、第１アライメントマーク４の外形形状は完全
に保存される。従って、常に第１アライメントマーク４
を基準にして印刷パタンの位置合わせを行なう事ができ
る。

【０００８】次に図２を参照して本発明にかかるスクリ
ーン積層印刷方法の第２実施例を説明する。本実施例で
は三枚のスクリーンマスクを用いている。この時、位置
合わせの絶対基準となる特定の印刷パタンのスクリーン
マスクには、他のアライメントマークを全て内包するア
ライメントマークを設けている。以下、具体的に説明す
る。先ず最初の印刷工程（Ａ）で、基板１１の上に端子
電極となる第１印刷パタン１２をスクリーンマスクによ
り転写する。この時同時に第１アライメントマーク１３
も形成する。次に第２印刷工程（Ｂ）に進み、先の第１
印刷パタン１２と一部重なる様に第２印刷パタン１４を
別のスクリーンマスクにより転写する。この第２印刷パ
タン１４は放電電極となり、位置合わせの絶対基準であ
る。先に形成された第１印刷パタン１２に対する第２印
刷パタン１４の位置合わせは第１アライメントマーク１
３を画像認識して行なわれる。この後、実際に第２印刷
パタン１４を印刷すると、同時に第２アライメントマー
ク１５が転写される。この第２アライメントマーク１５
は第１アライメントマーク１３よりも大きな寸法を有し
ており、下地の第１アライメントマーク１３を完全に遮
閉する。従って、基板１１上には第２アライメントマー
ク１５の外形のみが現われる。最後に第３印刷工程
（Ｃ）に進み、別のスクリーンマスクを用いて第３印刷
パタン１６を形成する。この第３印刷工程（Ｃ）は繰り
返し行なわれ、所望の高さを有する第３印刷パタン１６
が形成され、隔壁となる。第２印刷パタン１４に対する
第３印刷パタン１６の位置合わせは絶対基準となる第２
アライメントマーク１５を用いて行なわれる。位置合わ
せを行なった後実際に第３印刷パタン１６を形成する
と、同時に対応する第３アライメントマーク１７も基板
１１上に転写される。この第３アライメントマーク１７
は第２アライメントマーク１５よりも小さな寸法を有
し、内包される。第３印刷工程（Ｃ）で繰り返し重ねて
印刷を行なった場合、全ての第３アライメントマーク１
７は第２アライメントマーク１５の内側に入る。従っ
て、絶対基準となる第２アライメントマーク１５の外形
は保存される。この後、さらに別の印刷工程あるいは組
立工程等を行なう場合、外形の保存された第２アライメ
ントマーク１５を用いて基板１１の位置決めが行なわれ
る。この様に、絶対基準となるアライメントマークの寸
法を一番大きくしておけば、常にこれを用いて基板１１
の位置出しが可能になる。本実施例では、端子電極とな
る第１印刷パタン１２と放電電極となる第２印刷パタン
１４との間の位置合わせ精度は比較的緩い。これに対
し、第２印刷パタン１４と第３印刷パタン１６の位置合
わせ精度は厳しく要求される。従って、第１アライメン
トマーク１３よりも第２アライメントマーク１５を基準
に用いた方が良い。この為、先に印刷された第１アライ
メントマーク１３の寸法は小さく設定しており、後で印
刷される第２アライメントマーク１５により蔭蔽される
様になっている。なお、第１アライメントマーク１３を
次工程以下で絶対基準に用いたい場合には、この第１ア
ライメントマーク１３を１番大きな寸法に設定すれば良
い。

【０００９】図３は、本発明にかかるスクリーン積層印
刷方法を実施するのに好適な印刷装置の一例を示すブロ
ック図である。図示する様に、本印刷装置は所定のスト
ライプパタンを有するスクリーンマスク２１を備えてい
る。スクリーンマスク２１はテンションのかかった状態
でスクリーン枠２２に貼り付けられている。このスクリ
ーン枠２２は印刷装置内の所定位置に固定されている。
本印刷装置は供給手段を備えており、スクリーンマスク
２１の裏面側に対面して基板２３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２４から構
成されている。このオートアライメントステージ２４は
ステージ上下機構２５を介してスライド機構２６に搭載
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２４の上方には一対のカメラ２
７，２８が備え付けられている。一対のカメラ２７，２
８は基板２３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２９，３０に取り込まれる。一対の画像処理モニタ２
９，３０にはコントローラ３１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２４を駆動制御して基板２３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２４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２４はステージ上下機構２５によ
り垂直方向上下に移動可能である。本印刷装置はさらに
印刷手段を備えており、スクリーンマスク２１の表面側
に供給されたペーストを裏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３２とその駆
動機構３３とから構成されている。印刷用スキージ３２
はホルダ３４、アーム３５を介して駆動機構３３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３４の頂部には印刷用スキージ３２の高さ調整ゲー
ジ３６が取り付けられている。

【００１０】図４は、図３に示した印刷装置の印刷動作
を模式的に合わしたものである。オートアライメントス
テージ２４の上に予め位置決め配置された基板２３は、
スライド機構２６を介してステージ２４ごとスクリーン
マスク２１の裏面側直下に給送される。続いてステージ
上下機構２５により基板２３が上昇しスクリーンマスク
２１の裏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マスク２１の表面側には予めペー
ストが供給されている。この状態で駆動機構３３を介し
印刷用スキージ２２を下降させスクリーンマスク２１の
表面側に当接させる。当接量は高さ調整ゲージ３６によ
り予め設定されている。さらに駆動機構３３を介して印
刷用スキージ３２をストライプパタンと平行な方向に移
動させ、前記ペースを基板２３に転写する。以上により
印刷工程が行なわれる。

【００１１】最後に図５を参照して、参考の為図１に示
したプラズマセル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説明する。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を用いて構成されてお
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積層印刷方法により形成されてお
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の上に沿って隔壁
６０がストライプ状に形成されている。この隔壁６０も
本発明にかかるスクリーン積層印刷方法により形成され
ており、その線幅を微細化する事が可能である。隔壁６
０と放電電極５９は互いに高精度で位置合わせされてい
る。各隔壁６０の上端部は中間板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に接合されてい
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は前述した隔壁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】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、ア
ライメントマークを基準にして先のスクリーンマスクの
印刷パタンに対する次のスクリーンマスクの印刷パタン
の位置合わせを行なうスクリーン積層印刷方法におい
て、次のスクリーンマスクにより転写されるアライメン
トマークを先のスクリーンマスクにより転写されたアラ
イメントマークに内包させる事を特徴としている。又、
少なくとも三枚のスクリーンマスクを用いる場合、位置
合わせの絶対基準となる特定の印刷パタンのスクリーン
マスクには、他のアライメントマークを全て内包するア
ライメントマークを設ける事を特徴とする。かかる構成
により、互いに積層印刷されるパタンを高精度で位置合
わせする事ができる。又、従来の様にアライメントマー
クの目止め等を行なう必要がなく、作業性を改善でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるスクリーン積層印刷方法の第１
実施例を示す模式的な斜視図である。

【図２】本発明にかかるスクリーン積層印刷方法の第２
実施例を示す模式的な工程図である。

【図３】本発明にかかるスクリーン積層印刷方法の実施
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】本発明に従って作成されたプラズマセル基板を
用いて組み立てられるプラズマアドレス液晶表示パネル
の一例を示す断面図である。

【図６】従来のスクリーン印刷方法を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第１印刷パタン ３ 第２印刷パタン ４ 第１アライメントマーク ５ 第２アライメントマーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスクリーンマスクを順次用いて基
   板に印刷パタンを重ねて転写する際、 スクリーンマスクにアライメントマークを設けておき、
   基板に印刷パタンを転写する時同時にアライメントマー
   クも基板に転写し、 このアライメントマークを基準にして先のスクリーンマ
   スクの印刷パタンに対する次のスクリーンマスクの印刷
   パタンの位置合わせを行なうスクリーン積層印刷方法に
   おいて、 次のスクリーンマスクにより転写されるアライメントマ
   ークを先のスクリーンマスクにより転写されたアライメ
   ントマークに内包させる事を特徴とするスクリーン積層
   印刷方法。
2. 【請求項２】 少なくとも三枚のスクリーンマスクを用
   いる場合、位置合わせの絶対基準となる特定の印刷パタ
   ンのスクリーンマスクには、他のアライメントマークを
   全て内包するアライメントマークを設ける事を特徴とす
   る請求項１記載のスクリーン積層印刷方法。