JPH11227155A - スクリーン印刷方法及びスクリーン印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、平面表示装置を構成する各種の部
材膜を形成するためのスクリーン印刷方法及び装置に関
し、スキージ圧力とマスク面積を増大させることなく均
一なペースト膜の形成を可能にすることを目的としてい
る。 【解決手段】 枠体２に所定の張力で支持されたスクリ
ーン３を被印刷面に対して非接触状態で配置し、そのス
クリーン上に充填されたペーストをスキージ５により当
該スクリーンの開口部を介して当該被印刷面に印刷する
スクリーン印刷方法において、前記被印刷面における印
刷領域４の幅よりも長寸のスキージ５を前記スクリーン
３上に押しつけながら移動させると共に、前記スキージ
５の両端部と枠体２との間の非印刷領域に当たるスクリ
ーン上を当該スキージ５の移動に合わせて補助加圧しな
がら印刷を行なう構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷、
特に大型化の傾向にある平面表示装置の製造過程におけ
る各種部材膜を形成するための印刷方法及び印刷装置に
関する。平面表示装置の一つであるプラズマディスプレ
イパネルの誘電体層や隔壁など数十μｍ程度の部材膜の
形成には、厚い膜を容易に得ることのできるスクリーン
印刷技術が用いられている。大型化する平面表示装置に
対応すべく、広い領域に均一な膜を形成することのでき
るスクリーン印刷方法及び装置の提供が求められてい
る。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のスクリーン印刷技術につい
て、ＡＣ駆動型プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤ
Ｐと称する）の誘電体層の形成を例にして説明する。図
３は、３電極構造の面放電型ＰＤＰの一部を切り出した
状態の斜視図を示すものである。

【０００３】前面ガラス基板２１の内面には、基板面に
沿った面放電を生じさせるための直線状の表示電極Ｘ，
Ｙが、マトリクス表示のラインＬ毎に一対ずつ配列され
ている。表示電極Ｘ，Ｙは、それぞれがＩＴＯ（Indium
Tin Oxide）薄膜からなる幅の広い直線状の透明電極２
３と多層構造(Cr/Cu/Cr)の金属薄膜からなる幅の狭い直
線状のバス電極２４とから構成されている。

【０００４】また、表示電極Ｘ，Ｙを放電空間に対して
被覆するように、ＡＣ駆動のための誘電体層（例えばＰ
ｂＯ系低融点ガラス層）２５が設けられている。そし
て、誘電体層２５の表面には

【０００５】ＭｇＯ（酸化マグネシウム）等からなる保
護膜２６が蒸着されている。一方、背面ガラス基板２２
の内面には、アドレス放電を発生するためのアドレス電
極２７が表示電極Ｘ，Ｙと直交するように一定ピッチで
配列されている。このアドレス電極２７は、バス電極２
４同様、多層構造(Cr/Cu/Cr)の金属膜により構成されて
いる。

【０００６】アドレス電極２７上を含む背面ガラス基板
２２全面には誘電体層２８が形成され、その誘電体層上
には高さ１５０μｍ程度の直線状の複数の隔壁２９が、
各アドレス電極２７を挟むように設けられている。この
隔壁２９は、放電空間３０をライン方向（表示電極Ｘ，
Ｙと平行な画素配列方向）に単位発光領域毎に区画する
とともに、上下方向の放電ギャップを規定するためのも
ので、低融点ガラスにより形成される。

【０００７】しかして隔壁で仕切られた細長い放電空間
には、アドレス電極２７の上部を含めた誘電体層２８の
表面及び隔壁２９の側面を覆うように、フルカラー表示
のためのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の蛍光
体３１が設けられている。また、放電空間３０中には、
放電時に紫外線を照射して蛍光体励起する放電ガス（例
えばＮｅとＸｅの混合ガス）が数百torr程度の圧力で封
入されている。

【０００８】図４及び図５は、上記ＰＤＰの誘電体層を
スクリーン印刷により形成する従来例の説明図で、図４
がスクリーンマスクの外観斜視図、図５が印刷中の状態
を示す断面図である。図４に示すように、スクリーンマ
スク３２は、印刷パターンに対応する開口部３５が設け
られたステンレス製のスクリーン３４をアルミニウム製
の枠体３３に所定の張力をもって支持した構成である。
なお、スクリーン３４はメッシュ状に織り込まれ、開口
部３５を除く部分に乳剤が被着されている。

【０００９】このようなスクリーンマスク３２を用いて
印刷を行なう場合、まず、スクリーン３４が被印刷物、
すなわち例えば背面側のガラス基板表面との間に僅かな
隙間を有するように非接触状態でスクリーンマスク３２
を配置固定する。この後、スクリーン３４上に誘電体ペ
ーストを充填し、スクレッパーと呼ばれるヘラ状の治具
を用いてスクリーン３４全面に誘電体ペーストを押し広
げる。

【００１０】そして、図５（ａ）（ｂ）に示すように、
スキージ３６を所定の圧力でスクリーン３４に押しつけ
ながら印刷を行なう。ガラス基板２２表面には予めアド
レスス電極２７が形成されており、前記スキージ３６の
動作により、スクリーン３４がこのガラス基板２２の電
極形成面に接触すると共に、その部分において誘電体ペ
ースト３７がスクリーン３４の開口部を通過する結果、
ガラス基板上に誘電体層２８が形成される。

【００１１】通常、スクリーンマスク３２を使用する印
刷法では安定した膜形成を行なうために、上述したよう
に、スクリーン３４を被印刷面から浮かせた状態でスキ
ージ３６を動作させる。つまり、予めスクリーン３４全
体をガラス基板２２に接触させた状態で印刷を行なうと
印刷後にスクリーン３４をガラス基板２２から剥離しな
ければならず、そのとき印刷済の膜まで剥がれるなど印
刷膜の状態が不安定になるので、それを防ぐため両者を
非接触状態にセットする。

【００１２】なお、図５（ａ）は、スキージ３６の動作
方向を側方から見た断面図であり、図５（ｂ）は、その
直交方向の断面図である。図５（ｂ）から明らかなよう
に、スキージ３６の動作により、スクリーン３４は枠体
３３から下方向へ押し下げられた状態となっている。ま
た、スクリーン３４を通過してガラス基板２２表面に形
成されたペースト膜（ペースト層）を便宜上誘電体層２
８としたが、実際には印刷後にペースト膜を焼成するこ
とで誘電体層が形成されることになる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクリーン印刷
方法は、枠体３３に支持されるスクリーン３４をスキー
ジ３６の圧力によりガラス基板２２側へ押しつけながら
行なうものであるが、枠体３３に近い周辺部のスクリー
ン３４の張力が中央部より強いため、スキージ３６に対
するスクリーン３４の反発力が周辺部で大きくなる。そ
のため、周辺部の膜厚が厚くなり、均一な膜を形成する
ことができない。

【００１４】したがってガラス基板上に形成された誘電
体層（ペースト膜）の膜厚は不均一になり、そのような
誘電体層２８の膜厚のバラツキは表示状態において輝度
ムラとなって現れ、画質を低下させることとなる。スク
リーン３４の張力の影響を抑えるために、スキージ３６
のスクリーン３４に対する圧力を高くする、或いはスク
リーンマスク３２を印刷領域に対して極端に大きくする
等の手段が考えられる。しかしながら、それらの手段は
スキージ３６及びスクリーン３４の消耗を促進させるた
め好ましくなく、さらに後者は印刷領域の３倍程度のス
クリーンマスクが必要になることから装置の大型化を招
くことになる。

【００１５】本発明は、上記課題を解決して、スキージ
圧力及びマスク面積を増大させることなく、均一な膜を
形成することが可能となる印刷方法及び印刷装置を提供
することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、被印刷物における印刷領域の幅よりも長寸
のスキージをスクリーンマスクのスクリーン上に押しつ
けながら移動させると共に、スキージの両端部とスクリ
ーンマスクの枠体との間の非印刷領域に当たるスクリー
ン上を当該スキージの移動に合わせて補助加圧しながら
印刷を行なうことを特徴としている。

【００１７】上記本発明のスクリーン印刷方法によれ
ば、張力の強いスクリーンマスクの周辺部をスキージ移
動に合わせて補助加圧するため、スキージに加わるスク
リーンマスクの反発力を均等にすることができる。これ
により、厚さの均一なペースト膜を形成することが可能
となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の実
施例を説明するための図であり、図１は本発明の基本構
成を説明するための斜視図、図２は印刷装置全体の断面
図、図３は印刷途中の状態を示す断面図である。

【００１９】本実施例のスクリーン印刷は、図４で説明
したものと同様で、枠体２にスクリーン３が張架される
スクリーンマスクを用いてガラス基板上に誘電体ペース
トの印刷を行うものであるが、図１に示すように、スキ
ージ５の両側に２つの加圧ローラを追加している。すな
わち、スキージ５は、印刷領域４を全て覆う細長いライ
ン形状を有し従来例同様にスクリーン３上を移動して誘
電体ペーストをマスクの開口部より押し出す。加圧ロー
ラ６は、スクリーン３におけるスキージ５の両側で非印
刷領域に成る部分を補助的に押圧するものである。

【００２０】具体的には、スキージ５は先端が所定角度
に設定されたゴム材、加圧ローラ６はスキージ５の移動
に伴って回転するテフロン等の樹脂材からなるものであ
り、それぞれ伸縮アーム７の先端に設けられることで、
スクリーン３に対して所望の圧力を加えることが可能に
なっている。なお、これらスキージ５と加圧ローラ６
は、基本的に同じ圧力でスクリーン３上を移動するもの
であるが、材料の違いや被印刷物（ガラス基板）表面の
状態により圧力を変化させることも考えられるため、そ
れぞれの伸縮アーム７は個別に制御できるように構成さ
れている。

【００２１】図２は、図１の斜視図で示す部分を含むス
クリーン印刷装置全体の断面図であり、（ａ）は印刷前
の状態、（ｂ）は印刷状態を示している。本実施例の印
刷装置１０は、図２に示すように、伸縮アーム７に設け
られるスキージ５及び加圧ローラ６と、スクリーンマス
クの枠体２を挟持固定する固定体１２と、ガラス基板１
３を載置するステージ１５と、ステージ１５上の基板１
３両側の位置に備えられる補助板１４とを有しており、
固定体１２によりスクリーンマスク１を位置決め固定
し、ステージ１５上に被印刷物であるガラス基板１３を
載置した状態で印刷を行なう。

【００２２】スクリーンマスク１は、図２（ａ）に示す
ように、枠体２を固定体１２によって挟持することによ
り固定するものであり、スクリーン３がガラス基板１３
に対して所定の間隙を有するようにつまり非接触状態で
固定する。この状態において、まずスクリーン３上に誘
電体ペーストをノズル等から充填して、図示せぬスクレ
ッパーによりスクリーン３全体に押し拡げる。

【００２３】スクレッパーは、後述するスキージ５と同
様な機構により印刷装置１０内を移動する構成で、スク
リーン３を撓ませない程度の軽い圧力で摺動させること
で、スクリーン３の開口部から誘電体ペーストを押し出
すことなくペーストをスクリーン表面全体に均してい
る。この後、図２（ａ）に示すスキージ５と加圧ローラ
６とをスクリーン３上の移動開始部分に同時に降ろし
て、伸縮アーム７の調整により所定の圧力をスクリーン
３に加える。（図２（ｂ）の状態）そして、印刷装置１
０の天井部に移動可能に設置される移動体１１を移動さ
せると、図３の断面図を参照して明らかなように、スキ
ージ５及び加圧ローラ６が共にスクリーン３上に一定の
圧力を加えた状態で移動し、かつスキージの移動によっ
てスクリーン３上の誘電体層ペースト１６がスクリーン
の開口部を通してガラス基板１３上に押し出されて所望
の印刷を行う。なお、ガラス基板上に形成された誘電体
層１７はこの後の焼成工程を経て完成する。

【００２４】この印刷状態では、スクリーン３は枠体２
に対して下方に押さえられた状態になっており、ガラス
基板１３に接触している。図３は、図２と直交する方向
から見た断面図であり、加圧ローラ６に対向する下側の
補助板１４が見えている状態であるが、ガラス基板１３
もステージ１５の同一面上に置かれている。また、スキ
ージ５は加圧ローラ６にその一部が隠れている状態であ
る。

【００２５】本実施例では、スキージのみによってスク
リーンを押圧しながら印刷を行なっていた従来の印刷方
法に対して、枠体２に近い張力の強い部分を、加圧ロー
ラ６により補助的に押圧するため、スキージ５に対する
スクリーン３の反発力が均等になる。従って、スクリー
ン３の開口部におけるスキージ５が接触する部分からの
誘電体ペーストの印刷量が一定となり、ガラス基板１３
表面のアドレス電極上に均等な誘電体層を形成すること
が可能となるため、輝度ムラ等のない表示品質の良好な
ＰＤＰを得ることができる。

【００２６】なお、図２に示すように、ステージ１５上
の加圧ローラ６に対向する部分には加圧ローラ６を支持
する補助板１４が備えられている。この補助板１４は、
基板１３と同一の厚さとすることにより、スキージ５の
部分のスクリーン３の張力を均一に保つ。すなわち、ス
クリーン３の枠体２近傍の張力を補助加圧によって抑え
たとしても、スキージ５の部分と加圧ローラ６の部分で
スクリーン３に段差が生じている場合はその張力にはや
はりばらつきが生じるので、それを補助板により防ぐわ
けである。

【００２７】また、加圧ローラ６は、スキージ５の移動
と共に回転しながら移動するため、スムーズな補助的加
圧が可能であり、更に加圧ローラ６は非印刷領域に位置
することから、印刷領域に対して不要な圧力を加えるこ
とによる悪影響を与えることがない。以上の実施例で
は、スクレッパーとスキージ５の動作を別けて行なった
が、スクレッパーを移動方向に対してスキージ５の直前
に設けておくことで、スクレッパーにより誘電体ペース
トを均しながら、同時にスキージ５による印刷を行なう
ことも可能である。

【００２８】また本実施例では、ＰＤＰにおける誘電体
層の形成について説明したが、本発明はこれに限定され
ることなく、大面積への各種ペースト印刷に対応するこ
とが可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のスクリーン印刷方法及び印刷装
置によれば、張力の強いスクリーンマスクの周辺部をス
キージ移動に合わせて補助加圧するため、スキージに加
わるスクリーンマスクの反発力を均等にすることができ
る。これにより、厚さの均一な膜を形成することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための印刷状態を示
す斜視図である。

【図２】本発明の実施例を説明するための印刷装置断面
図である。

【図３】本発明の実施例を説明するための印刷状態断面
図である。

【図４】プラズマディスプレイパネルの構造を説明する
ための斜視図である。

【図５】スクリーン印刷に用いるスクリーンマスクの斜
視図である。

【図６】従来のスクリーン印刷方法を説明するための断
面図である。

【符号の説明】

１ スクリーンマスク ２ 枠体 ３ スクリーン ４ 印刷領域 ５ スキージ ６ 加圧ローラ ７ 伸縮アーム １０ 印刷装置 １１ 移動体 １２ 固定体 １３ ガラス基板 １４ 補助板 １５ ステージ １６ 誘電体ペースト １７ 誘電体層（ペースト膜）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 枠体に所定の張力で支持されたスクリー
   ンを被印刷面に対して非接触状態で配置し、そのスクリ
   ーン上に充填されたペーストをスキージにより当該スク
   リーンの開口部を介して当該被印刷面に印刷するスクリ
   ーン印刷方法において、 前記被印刷面における印刷領域の幅よりも長寸のスキー
   ジを前記スクリーン上に押しつけながら移動させると共
   に、前記スキージの両端部と枠体との間の非印刷領域に
   当たるスクリーン上を当該スキージの移動に合わせて補
   助加圧しながら印刷を行なうことを特徴とするスクリー
   ン印刷方法。
2. 【請求項２】 前記スクリーンに対する前記スキージの
   圧力と補助加圧の圧力とが同一圧力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方法。
3. 【請求項３】 スクリーンを枠体に所定の張力で支持し
   てなるスクリーンマスクによって被印刷物にペーストを
   印刷するスクリーン印刷装置において、 前記被印刷物を載置するステージと、 該ステージ上に載置した被印刷物の印刷面に対して所定
   の間隙を介して前記スクリーンマスクを固定するための
   固定手段と、 前記被印刷物の印刷領域の幅よりも長いライン形状を有
   し、前記スクリーンマスクの印刷領域を押圧しながら移
   動されるスキージと、 該スキージの両端部と前記枠体との間の非印刷領域に対
   応するスクリーンマスク上を補助加圧する手段とを備え
   ることを特徴とするスクリーン印刷装置。
4. 【請求項４】 前記補助加圧手段は、前記スキージと共
   に移動する加圧ローラであることを特徴とする請求項３
   記載のスクリーン印刷装置。