JPH11245368A - 印刷機及び画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に大型のスクリーン印刷でパターン位置精
度の向上、印刷回数に応じて劣化することの防止された
印刷装置の提供。 【解決手段】 スクリーン印刷装置であって、スクリー
ン版の対向する２辺をそれぞれロールに巻き付けるロー
ル・ツー・ロール構成によってスクリーン版に張力を加
える手段を有し、スクリーン版のパターン部をワークに
面接触させてスクリーン版とワークを互いにずれの無い
様に固定する手段を有し、該スクリーン版のパターン部
が複数あり、該複数のパターン部を交互にワーク上の同
一基体上に印刷することを特徴とするスクリーン印刷装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なスクリーン
印刷機および、特に、該印刷機を用いた電極、配線、電
子回路基板、電子源基板、画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、画像表示装置として、ブラウン管
（ＣＲＴ）が広く一般に用いられている。最近では、表
示画面が３０インチを超える様なブラウン管も登場して
いる。しかしながら、ブラウン管ではその表示画面を大
きくするためには、画面に応じて奥行きをより大きくと
る必要があり、また重たくなる。そのため、より大きな
画面で迫力ある画像を見たいという消費者の要望に答え
るには、ブラウン管では、より大きな設置スペースが必
要になり、適しているとは言い難い。そのため、大きく
重いブラウン管（ＣＲＴ）に代わって壁掛けできる様
に、低消費電力で薄く軽く大画面な平板状画像表示装置
の登揚が期待されている。

【０００３】平板状画像表示装置としては、液晶表示装
置（ＬＣＤ）が盛んに研究開発されているが、ＬＣＤ
は、自発光型でないため、バックライトと呼ばれる光源
が必要であり、このバックライトに消費電力のほとんど
が使われる。またＬＣＤは光の利用効率が低いため画像
が暗い、視野角に制限がある、２０インチを超える様な
大画面化が難しいといった課題が依然として残ってい
る。

【０００４】上述の様な課題を持つＬＣＤに代わって、
薄型の自発光型画像表示装置が注目を浴びている。上記
表示装置としては、例えば、紫外線を蛍光体に照射する
ことで蛍光体を励起し発光させるプラズマディスプレイ
パネル（ＰＤＰ）、電界放出型電子放出素子（ＦＥ）や
表面伝導型電子放出素子を電子源として用い、上記電子
放出素子から放出された電子を蛍光体に照射することで
蛍光体を励起し発光させる平板状画像表示装置などがあ
る。ＰＤＰは４０インチ程度の大画面のものが市販され
始めている。

【０００５】上記自発光型の画像表示装置は、ＬＣＤに
比べ明るい画像が得られるとともに視野角の問題もな
い。しかしながら、上記ＰＤＰは、大画面化には適して
いるが、発光輝度やコントラストはブラウン管に比べて
劣る。

【０００６】一方、ＦＥや表面伝導型電子放出素子を用
いた表示装置では、その発光原理は、ブラウン管と基本
的に同一である。そのため、輝度やコントラスト自体ブ
ラウン管と同等のものが達成しえる可能性を有してい
る。

【０００７】本出願人は自発光型の平板状画像表示装置
の中でも、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装
置に着目している。これは、構造が比較的簡易なため、
大面積に形成することに適しているためである。

【０００８】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された微粒子からなる導電性薄膜に、素子電極と呼ばれ
る一対の電極から上記導電性薄膜に電圧を印加すること
により、導電性薄膜の一部に形成された電子放出部から
電子が真空中に放出される。表面伝導型電子放出素子を
用いた画像表示装置の原理は、上記表面伝導型電子放出
素子から放出された電子を蛍光体に照射することで発光
を得るものである。

【０００９】また本出願人は先に特開平６−３４２６３
６号公報に表面伝導型電子放出素子を電子源として用い
た画像表示装置の一例を開示している。図９に上記公報
で開示している表面伝導型電子放出素子の概略構成を示
す。また、図１０に上記公報で開示している表面伝導型
電子放出素子を用いた画像表示装置の概略構成図を示
す。

【００１０】図９−ａは表面伝導型電子放出素子構成の
平面図、図９−ｂは表面伝導型電子放出素子構成の断面
図である。本図において９１は絶縁性基板、９４は微粒
子からなる導電性薄膜、９２，９３は導電性薄膜９４と
電気的接続を得るための一対の素子電極、９５は電子放
出部である。

【００１１】この表面伝導型電子放出素子において、前
記一対の素子電極９２，９３の間隔Ｌは数千〜数百μｍ
に設定され、また素子電極長さＷは、素子電極の抵抗
値、電子放出特性を考慮して数μｍ〜数百μｍに設定さ
れる。また、素子電極の膜厚ｄは、微粒子からなる導電
性薄膜９４と電気的な接続を保つために数百〜数μｍの
範囲に設定される。素子電極９２，９３は、例えば、フ
ォトリソグラフィー技術により形成される。

【００１２】微粒子からなる導電性薄膜９４の膜厚は、
素子電極９２，９３へのステップカバレージ、素子電極
間の抵抗値及びフォーミング条件等を考慮して適宜設定
されるが、数オングストローム〜数千オングストローム
の範囲に設定するのが好ましく、更に、１０オングスト
ローム〜５００オングストロームの範囲に設定すること
がより好ましい。また、導電性薄膜９４の抵抗値は、Ｒ
ｓが１０２〜１０７Ω／□に設定することが好ましい。
尚、Ｒｓは、厚さがｔ、幅がｗ、長さがｌの薄膜の長さ
方向に測定した抵抗をＲとする時、Ｒ＝Ｒｓ（１／ｗ）
で表される。また、厚さｔと抵抗率ρが一定である場
合、Ｒｓ＝ρ／ｔで表される。

【００１３】図１０は、表面伝導型電子放出素子を用い
た画像表示装置の一例を示す概略構成図である。図中、
１０５はリアプレート、１０６は外枠、１０７はフェー
スプレートである。外枠、リアプレート、フェースプレ
ートの各接続部を不図示の低融点ガラスフリット等の接
着剤により封着し、画像表示装置内部を真空に維持する
ための外囲器（気密容器）が構成している。リアプレー
ト１０５には、基板１０３が固定されている。

【００１４】この基板１０３上には表面伝導型電子放出
素子１０２がＮ×Ｍ個配列形成されている（Ｎ，Ｍは２
以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて
適宜設定される）。また、表面伝導型電子放出素子１０
２は、図１０に示すとおり、Ｍ本の行方向配線１０３と
Ｎ本の列方向配線１０４とにより配線されている。行方
向配線１０３、および列方向配線１０４は、例えば、フ
ォトリソグラフィー技術により形成される。これら、基
板１０１、表面伝導型電子放出素子１０２などの複数の
電子放出素子、行方向配線１０３、列方向配線１０４に
よって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。ま
た、少なくとも、行方向配線と列方向配線の交差する部
分には、両配線間に不図示の層間絶縁層が形成されてお
り、行方配線１０３と列方向配線１０４との電気的な絶
縁が保たれている。

【００１５】フェースプレート１０７の下面には、蛍光
体からなる蛍光膜１０８が形成されており。赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図示）が塗り
分けられている。また、蛍光膜１０８をなす上記各色蛍
光体の間には黒色体（不図示）が配されている。更に、
蛍光膜１０８のリアプレート１０５側の面にはＡｌ等か
らなるメタルバック１０９が形成されている。

【００１６】Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜ＤｙｎおよびＨ
ｖは、当該画像表示装置と不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた電気接続用端子である。Ｄｘ１
〜Ｄｘｍは、マルチ電子ビーム源の列方向配線１０４と
電気的に接続している。Ｄｙ１〜Ｄｙｎも同様にマルチ
電子ビーム源の行方向配線１０３と電気的に接続してい
る。また、Ｈｖはメタルバック１０９と電気的に接続し
ている。

【００１７】上記外囲器（気密容器）の内部は１０^-6Ｔ
ｏｒｒ以上の真空に維持されている。そのため、画像表
示装置の表示画面を大きくする程、外囲器（気密容器）
内部と外部との圧力差によるリアプレート１０５及びフ
ェースプレート１０７の変形或は破壊を防止する手段が
必要となる。そのため、フェースプレート１０７とリア
プレート１０５との間に耐大気圧支持のためのスペーサ
あるいはリブと呼ばれる支持部材（不図示）を配置する
場合がある。このようにして、電子放出素子が形成され
た基板１０１と蛍光膜が形成されたフェースプレート１
０７間は一般に数百μｍ〜数ｍｍに保たれ、外囲器（気
密容器）内部は高真空に維持されている。

【００１８】以上説明した画像表示装置は、容器外瑞子
Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、および行方向配線１
０３、列方向配線１０４を通じて各表面伝導型電子放出
素子に電圧を印加することで、各表面伝導型電子放出素
子から電子が放出される。それと同時に、メタルバック
１０９に容器外端子Ｈｖを通じて数百Ｖ〜数ｋＶの高電
圧を印加することで、表面伝導型電子放出素子から放出
された電子を加速し、フェースプレート１０７の内面に
形成された各色蛍光体に衝突させる。これにより、蛍光
体が励起され発光し、画像が表示される。

【００１９】上記画像表示装置を形成するには、上記電
子放出素子、行方向および列方向配線を多数配列形成す
る必要がある。

【００２０】上記電子放出素子、行方向および列方向配
線を多数配列形成する方法として、フォトリゾグラフィ
ー技術、エッチング技術などが挙げられる。

【００２１】しかしながら、例えば、表面伝導型電子放
出素子を用いた数十インチの大画面の画像表示装置を形
成する場合、フォトリソグラフィー技術、エッチング技
術を用いるとすると、対角数十インチの大型基板に対応
する蒸着装置やスピンコーターを始め、露光装置、エッ
チング装置などの大型製造設備が必要となり、製造工程
上の取り扱いの難しさや、高コスト化などの問題があ
る。

【００２２】そこで、比較的安価で、真空装置など必要
なく、大面積に対応しえる印刷技術を用いて、上記電子
放出素子、行方向および列方向配線を多数配列形成する
ことが考えられる。

【００２３】本出願人は、先に特開平８−３４１１０号
公報にスクリーン印刷技術を用いて、上記行方向および
列方向配線を多数配列形成することを開示している。

【００２４】スクリーン印刷は、例えば金属粒子を混ぜ
たインクを所望のパターンの開口を有する版をマスクと
して、上記開口部からインクを被印刷体である基板上に
印刷形成し、その後焼成を行うことで所望のパターンの
導体配線などを形成するものである。

【００２５】スクリーン印刷機の一例を図１１，１２を
用いて以下に述べる。

【００２６】図１１は、従来のスクリーン印刷機の斜視
図、図１２は、従来のスクリーン印刷機の断面図であ
る。図１１，１２に於いて１１１は版枠、１１２はスク
リーンメッシュ、１１３はスキージ、１１４はワーク
（被印刷体）、１２１は押圧部、１１５は版パターン、
１１６はインクパターン、１１７はインク、１２２は張
力、１２３はギャップである。スクリーンメッシュ１１
３はステンレス等の材質のメッシュ上に形成した樹脂フ
ィルムにインク１１７を吐出するための版パターン１１
５が抜いて形成されており、適宜設定された張力で版枠
１１２に張られている。

【００２７】次に、スクリーン印刷の手順を図１１，１
２を用いて以下に述べる。まず図１１に示すように版枠
１１２（即ちスクリーンメッシュ１１３の面）とワーク
（被印刷体）１１４を所定のギャップ１２３にセットす
る。次にスクリーンメッシュ１１２が押圧部１２１にお
いてワーク（被印刷体）１１４に接するまでスキージ１
１３を下げる。次にスキージ１１３の手前にインク１１
７を設置する。次にスクリーンメッシュ１１２がワーク
（被印刷体）１１４に常に接する様にスキージ１１３を
下げたままスキージ１１３を図の矢印方向に操引してイ
ンクを掻き取る。その際図１１の様にスキージからの圧
力によって、インク１１７は版パターン１１５を通って
ワーク（被印刷体）１１４上に吐出される。係るインク
の吐出と同時に図１２示すスクリーン押圧部１２１の張
力１２２の垂直成分に由来する復元力によりスクリーン
メッシュ１１２がワーク（被印刷体）１１４から離れる
ことでインク１１７が分離されてワーク（非印刷体）１
１４上に図１１に示す所望のインクパターン１１６が形
成される。

【００２８】以上のような従来のスクリーン印刷には以
下の点に特徴がある。 ４辺を枠固定したスクリーンメッシュを原版として使
用している。 原版とワークの間をあるギャップに保った状態で印刷
を行う。

【００２９】これらのことによりスクリーン印刷ではあ
らかじめ設定されたスクリーン版上の元パターンを伸長
して印刷することとなるため、元パターンの寸法に対し
て２次元的に歪んだ誤差が加えられた寸法での印刷とな
る。以上の位置精度悪化は大面積になるほど無視できな
い大きさとなる（ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ Ｎｏ．３７ １９
９５年 ８月、「ハイビジョン用プラズマディスプレイ
の研究」）。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】上記電子源基板や蛍光
膜を有するフェイスプレートにおいて、電子源基板にお
いては、第一の配線、第１の配線と直交する第２の配
線、第１の配線と第２配線の交差部に少なくとも配置さ
れる絶縁層から構成されるマトリクス基板から構成され
ており、各パターンの位置精度のみならず、各パターン
間の相対的位置精度が要求される。

【００３１】一方、蛍光膜を有するフェイスプレートに
おいては、三原色の蛍光体およびブラックラインから構
成されるために、同様に、各パターンの位置精度のみな
らず、各パターン間の相対的位置精度が要求される。し
かしながら、従来のスクリーン印刷法では、前述した大
面積のスクリーン版の本質的問題、スクリーン版の張力
が、スクリーン版の位置に応じて一定でないこと、ま
た、印刷版とワーク間にギャップがあり、スキージで印
刷インキをワーク（基体）に印刷する際、印刷版の変位
量が、パターン位置によって異なり、繰り返す印刷時、
スクリーン版が、スクリーン版の位置に応じて、異なっ
た伸びが発生し、パターン位置精度が、印刷回数に応じ
て劣化するという問題である。

【００３２】さらには、スクリーン印刷法では、各パタ
ーンに応じて、異なるスクリーン版を用いて印刷される
ため、上記スクリーン版、印刷法の問題が重なり、各パ
ターン間の位置精度が大幅に低下するという問題が発生
していた。

【００３３】さらに、画像形成装置においては、上記電
子源基板や蛍光膜を有するフェイスプレートの相対的位
置合わせができて初めて、色ずれ等のない高品位な画像
形成装置になるわけであるが、各電子源基板、蛍光膜の
各パターン間には、上記と同様の問題があり、色ずれ等
の問題が発生していた。

【００３４】本発明は、上記の従来のスクリーン印刷法
の問題を解決し、高精度でかつ大面積に対応できる印刷
装置および印刷法の提供およびそれを用いることで、電
子源基板や蛍光膜を有するフェイスプレートを大面積、
高精度に実現し、安価で、高品位な画像形成装置の提供
を目的とする。

【００３５】

【問題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するもので、下述の発明及び実施形態を包含する。

【００３６】（ａ） スクリーン印刷装置であって、ス
クリーン版の対向する２辺をそれぞれロールに巻き付け
るロール・ツー・ロール構成によってスクリーン版に張
力を加える手段を有し、かつインキをかきとる手段を有
するスクリーン印刷機において、該スクリーン版のパタ
ーン部が複数あり、該複数のパターン部を交互にワーク
上の同一基体上に印刷することを特徴とするスクリーン
印刷装置。

【００３７】（ｂ） さらに、スクリーン版のパターン
部をワークに面接触させてスクリーン版とワークを互い
にずれの無い様に固定する手段を有することを特徴とす
る（ａ）記載のスクリーン印刷装置。

【００３８】（ｃ） スクリーン版が非弾性スクリーン
である（ａ）または（ｂ）記載のスクリーン印刷機。

【００３９】（ｄ） インキをかきとる手段が印刷時に
スキージを動かすことである（ａ）〜（ｃ）のいずれか
記載のスクリーン印刷機。

【００４０】（ｅ） インキをかきとる手段が印刷時に
スクリーン版をロール・ツー・ロール構成のロールの回
転により移動させることである（ａ）〜（ｄ）のいずれ
か記載のスクリーン印刷機。

【００４１】（ｆ） 版離れ機構を有する（ａ）〜
（ｅ）のいずれか記載のスクリーン印刷機。

【００４２】（ｇ） 版離れ機構が振動印加機構である
（ｆ）記載のスクリーン印刷機。

【００４３】（ｈ） 前記スクリーン印刷機が、印刷さ
れた該インキを準硬化手段を有していることを特徴とす
る（ａ）〜（ｇ）のいずれか記載のスクリーン印刷機。

【００４４】（ｉ） （１）スクリーン版の対向する２辺をそれぞれロールに
巻き付けるロール・ツー・ロール構成によって複数のパ
ターン部を有するスクリーン版に張力を加えるステップ （２）複数のパターン部の内、印刷する該当スクリーン
版のパターン部をワーク上の基体の上のパターンの印刷
位置に移動し位置合わせをおこないスクリーン版のパタ
ーン部をワークに面接触させてスクリーン版とワークを
互いにずれの無い様に固定するステップ （３）該スクリーン版にインキを供給し、該インキを前
記基体上に印刷するステップ （４）前記基体上に印刷されたインキのパターンを準硬
化させるステップ （５）該当スクリーン版のパターン部を移動するステッ
プ （６）前記該当スクリーン版のパターン部と異なるパタ
ーン部を（２）より（５）のステップを該同一基体上に
繰り返し、印刷するステップ （７）該複数のパターンを基体上に、印刷後、前記基体
を移動し、前記基体と異なる基体を設置するステップ の各ステップを繰り返すステップからなる、基体上に複
数のパターンを印刷形成する基体の製造方法。

【００４５】（ｊ） 前記スクリーン版の複数のパター
ン部が、第一の配線、第１の配線と直交する第２の配
線、第１の配線と第２配線の交差部に少なくとも配置さ
れる絶縁層から構成されるマトリクス基板の製造方法 （ｋ） 前記スクリーン版の複数のパターン部が、３原
色からなる蛍光体およびブラックラインから構成される
蛍光膜を有する基板の製造方法 （ｌ） （ｊ）または（ｋ）記載の前記複数のパターン
部が、同一のスクリーン版上た形成されていることを特
徴とする前記マトリクス基板と蛍光膜を有する基板の製
造方法。

【００４６】（ｍ） （ｉ）、（ｊ）、（ｋ）のいずれ
か記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする
画像形成装置の製造方法。

【００４７】本発明のスクリーン印刷機は、スクリーン
版の対向する２辺をそれぞれロールに巻き付けるロール
・ツー・ロール構成によってスクリーン版に張力を加え
る手段を有し、スクリーン版のパターン部をワークに面
接触させてスクリーン版とワークを互いにずれの無い様
に固定する手段を有し、インキをかきとる手段を有する
スクリーン印刷機であって、該スクリーン版のパターン
部が複数あり、該複数のパターン部を交互にワーク上の
同一基体上に印刷することを特徴とするスクリーン印刷
機である。

【００４８】本発明で用いられるスクリーン版は好まし
くは非弾性スクリーン版であり、インキをかきとる手段
は、印刷時にスキージを動かすことであり、インキをか
きとる手段が印刷時にスクリーン版をロール・ツー・ロ
ール構成のロールの回転により移動させることであり、
スクリーン版の移動においてスクリーン版とワーク面接
触にずれが無いことが特徴である。さらに、振動印加機
構等の版離れ機構を有するスクリーン印刷機である。さ
らに、前記スクリーン印刷機が、印刷された該インキを
準硬化手段を有していることを特徴とするスクリーン印
刷機である。

【００４９】本発明のスクリーン印刷法は、また、本発
明のスクリーン印刷装置、印刷法は、前記スクリーン版
の複数のパターン部が、第一の配線、第１の配線と直交
する第２の配線、第１の配線と第２配線の交差部に少な
くとも配置される絶縁層から構成されるマトリクス基板
や電子源基板に適用される。前記スクリーン版の複数の
パターン部が、３原色からなる蛍光体およびブラックラ
インから構成される蛍光膜を有する基板の製造方法にも
適用される。

【００５０】さらには、前記複数のパターン部が、同一
のスクリーン版上に形成されていることを特徴とする前
記マトリクス基板と蛍光膜を有する基板の製造方法であ
る。これらを用いる画像形成装置の製造方法でもある。

【００５１】

【作用】本発明のスクリーン印刷機は、スクリーン版の
対向する２辺をそれぞれロールに巻き付けるロール・ツ
ー・ロール構成によってスクリーン版に張力を加える手
段を有しているので、スクリーン版の位置によらず一定
の張力がスクリーン版に与えられているため、繰り返す
印刷時において、従来のスクリーン板では張力の違いに
よるスクリーン版の伸びが位置によって異なり、パター
ン部における精度低下するのに対して、本発明は張力が
スクリーン版の位置によらず一定であるので精度低下が
防止できる。

【００５２】スクリーン版のパターン部をワークに面接
触させてスクリーン版とワークを互いにずれの無い様に
固定する手段を有しているので、版の変位量は、一定で
あり、繰り返し印刷時の版の変形のばらつきは発生しに
くく、繰り返し印刷を高精度のおこなうことが可能とな
った。

【００５３】該スクリーン版のパターン部が複数あり、
該複数のパターン部を交互にワーク上の同一基体上に印
刷することを特徴とするスクリーン印刷機であるため、
各スクリーン版間の変形量が異ならず、複数パターン部
間の相対的位置精度がきわめて高くすることが可能にな
った。

【００５４】また、前記スクリーン印刷機が、印刷され
た該インキを準硬化手段を有していることを特徴とする
スクリーン印刷機であるため、各パターン部を印刷後、
準硬化させ、連続的に各パターンを積層印刷できるの
で、高スループットで印刷できる。

【００５５】以上より、本発明の印刷機によれば、大面
積かつ高精度、高スループットでの印刷が可能なる。

【００５６】本発明のスクリーン印刷法は、上記の記載
のステップからなるスクリーン印刷法であるため、異な
るパターンの連続的印刷が大面積、高精度に可能なり、
回路基板、画像形成装置用の電子源基板、蛍光膜を有す
る基板に好適に用いられる。

【００５７】

【実施例】実施例１ 図１、２を用いて本発明のスクリーン印刷機を説明す
る。本実施例では、印刷精度のチェックのため、印刷版
に第１のパターン部と第２のパターン部によって複数の
十字パターンを構成した例である。図３に十字パターン
の配置図を示す。図３において、基板は対角２０インチ
で、印刷パターン部は、対角１５インチであり、十字パ
ターンは、アライメントマーク（基板端の４点の十字）
を基準点として、１ｃｍおきに等ピッチで配置されるパ
ターンである。

【００５８】図１は本発明のスクリーン印刷機を示す斜
視図である。図１において１はワーク２を載置するワー
ク定盤である。３は第１のパターン部４−１、第２のパ
ターン部４−２を有するスクリーン版である。５ａ、５
ｂはスクリーン版の一辺を固定しかつスクリーン版に張
力を加える一対の張力ローラーである。６ａ、６ｂは張
力ローラー５ａ、ｂを回転させる一対の回転機構であ
る。７ａ、ｂはスクリーン版３をワーク２に接触させる
ための一対の接触ローラーである。８ａ，８ｂ，８ｃ，
８ｄは接触ローラー７ａ、７ｂを上下させる上下機構で
あり、８ａ，８ｂは７ａに対応し、８ｃ，ｄは７ｂに対
応する。９ａ，９ｂはスクリーン版３を支持するための
一対の支持ローラーである。１０はスクリーン印刷で使
用するスキージである。１１は版離れ機構として有効な
振動印加機構である。

【００５９】図２は本発明の張力ローラーを示す断面図
である。図２で２１はスクリーンメッシュ固定用のチャ
ックである。

【００６０】次に本発明のスクリーン印刷機を用いて行
った印刷実験の手順について述べる。最初に印刷機への
スクリーン版のセッティングについて述べる。本発明で
はスクリーン版として、ステンレススクリーンをニッケ
ルメッキ処理して作成されたリジタイズドスクリーン版
を用いた。スクリーン版３は図１のように第１の印刷パ
ターン４−１、第２のパターン部４−２がそれぞれ形成
された長方形の形状を有している。

【００６１】まず係るスクリーン版３の一端を図２に示
す様に張力ローラー５ａで固定する。係る固定は図２に
示すチャックで挟むことで行うが、この際ローラーの切
り欠けを図２に示す様に印刷機本体側に向くようにす
る。次にスクリーン版３を接触ローラー７ａ、７ｂ及び
支持ローラー９ａ、９ｂとの上下関係を図１に示すよう
に通した後、張力ローラー５ａで固定したスクリーン版
３の対向する一辺を張力ローラー５ｂに固定する。この
際切り欠けは張力ローラー５ａのセッティングと同様に
印刷機本体側に向けてセットする。このまだスクリーン
版が弛んでいる状態においてワーク２をワーク定盤１に
セットする。

【００６２】その後接触ローラー９ａ、９ｂを上下機構
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄにより下げてパターン部４とワ
ーク２が面接触するようにする。最後に張力ローラー５
ａ、５ｂに対して５ａには図１及び２において時計回
り、５ｂには反時計回りの回転を回転機構６ａ、６ｂに
よって与えることで、スクリーン版を巻き込み、スクリ
ーン版３に張力を与え、スクリーン版３を弛みの無い状
態にセットした。

【００６３】本実施例においては、スクリーン版の張力
は２ｋｇ／ｍとした。尚、当然のことながら、印刷版に
与える張力は、印刷版の性状（材料、構成等）によって
適宜設定される。

【００６４】以上のようにスクリーン版３をセッティン
グした後第１のパターン部４−１の印刷を行った。スキ
ージ１０は不図示の機構により印圧の印加と印刷速度の
設定が可能である。この際スキージ１０に加える印圧は
スキージの長さあたりで０．１ｋｇ／ｃｍ、印刷速度は
３ｃｍ／ｓｅｃとした。ペーストは銀ペーストを使用し
た。

【００６５】スキージ１０によってスクリーン版のパタ
ーン部４のすべてを操引した後版離れを行った。まず振
動発生機構１１より１０ｋＨｚ、振幅１０μｍの振動を
１分間与えた。その後、係る振動を加えたまま接触ロー
ラー９ａ，９ｂをそれぞれ同じ高さに保ちながら上下機
構８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄにより徐々に上昇させた。こ
の際張力ローラー５ａ、５ｂに回転を加えることで、ス
クリーン版３の張力を一定に保った。

【００６６】続いて、第１のパターン部を印刷した基板
に赤外線を照射し加熱し印刷パターンを準硬化させた。

【００６７】次に、第１のパターン部をワーク定盤上か
ら移動し、第２のパターン部を定盤上に位置合わせをし
設置した後、第１のパターンと同様に印刷をし十字パタ
ーンを形成した。最後に、上記基板を本焼成し本硬化さ
せて、基板を完成した。

【００６８】上記工程を繰り返し、１５００基板の印刷
をした。以上の方法により印刷した１５００基板の十字
パターンの位置精度を測定した。位置精度はアライメン
トマークを原点として、その位置を測定した。測定結果
を図４に示す。

【００６９】比較例 実施例と同様のパターンを２版のスクリーン版で構成
し、従来技術で説明したスクリーン印刷機を用い、繰り
返し印刷した。同様に十字パターンの位置精度を測定し
た。

【００７０】次に実施例、比較例の位置精度の測定結果
を図４に示す。横軸は、印刷回数、縦軸は、本来パター
ンが印刷される正規の位置からのずれである位置ずれで
ある。パターン部の中央の点の位置ずれを示す。図４に
示される様に、比較例においては、初期印刷時から印刷
回数に応じて、位置ずれが発生し、２５０回前後でやや
位置ずれが飽和するが、その後も位置ずれは、変化し続
け、一定の位置にならなかった。

【００７１】一方、実施例１においては、ほぼ印刷初期
から印刷位置ずれは少なく、一定で、印刷回数によら
ず、安定にパターンが印刷された。以上の様に、本発明
では、高精度に安定した印刷が印刷初期から達成でき
た。

【００７２】実施例２ 本実施例は、スクリーン版のパターン部の印刷箇所が、
２面ある場合である。図５に本発明の印刷機の概略の構
成を示す。図１、図２と同一の符号のものは、同一のも
のを示す。図５−ａは、本印刷機の横から見た概略図、
図５−ｂは、本印刷機を上から見た概略図である。

【００７３】５１-1、５１-2は、それぞれワーク５２を
載置するワーク定盤である。５３は第１のパターン部５
４−１、第２のパターン部５４−２を有するスクリーン
版である。５ａ、５ｂはスクリーン版の一辺を固定しか
つスクリーン版に張力を加える一対の張力ローラーであ
る。５７ａ-1，５７ｂ-1及５７ａ-2，５７ｂ-2は、それ
ぞれスクリーン版のパターン部５４-1，５４-2をワーク
５２に接触させるための一対の接触ローラーである。ま
た、５９ａ-1，５９ｂ-1，５９ａ-2，５９ｂ-2はスクリ
ーン版５３を支持するための一対の支持ローラーであ
る。５１０-1、５１０-2はスクリーン印刷で使用するス
キージである。回転機構、振動印加機構等は不図示であ
る。

【００７４】図５ｂ中、矢印は、ワークの移動方向であ
る。実施例１に対して、本実施例では、ワーク定盤上の
ワーク（基板）を各パターン印刷後、定盤５１-1、５１
-2が上下し、搬送路に移動することで連続的にワーク上
にそれぞれのパターンを積層印刷する以外は同様の印刷
を行った例である。またスクリーン版のセッテイングは
実施例１と同様に行った。

【００７５】以上のような印刷機において印刷を行っ
た。

【００７６】まず、第１の定盤にワークを設置し、第１
のパターンの印刷をおこなう。続いて、版離れ後、ワー
クを搬送路に移動し、さらに、赤外線加熱炉に移動し、
第１のパターンの印刷をおこなったワークは、赤外線加
熱により印刷インクを準硬化させる。第１のパターンを
印刷し準硬化したワークと、次に第１のパターンを印刷
するワークは、それぞれ、搬送路より、第１、第２の定
盤に移動しアライメントされ設置され、第１、２のパタ
ー又がそれぞれ同時に印刷される。次に、印刷後のワー
クはそれぞれ搬送路に移動され、さらに赤外線で加熱さ
れ、印刷インキは準硬化される。第１、第２のパターン
を印刷され、準硬化したワークは、更に、焼成炉に搬入
され、焼成された。これらの工程が繰り返しなされ、ワ
ーク上に積送された第１、第２のパターンを形成した。
尚、ペーストは銀ペーストを使用した。

【００７７】以上の方法により印刷されたワークは、実
施例と同様に良好な位置精度であった。また、連続的に
複数のパターンが印刷され、高スループットであった。
さらに、同様の方法で繰り返し印刷による位置精度の再
現性を数千回に渡る印刷で確認したところ、印刷精度の
繰り返し再現性も良好であった。

【００７８】実施例３ 実施例２で述べた本発明のスクリーン印刷法より単純マ
トリクス状に行配線、行配線と直交するように配置され
た列配線と行配線と列配線の交点部に配置された絶縁層
を形成し、表面伝導型電子放出素子を複数配置した電子
源を用いた画像形成装置の製造方法について以下に述べ
る。

【００７９】尚、本実施例では、行配線、列配線、行配
線、列配線交点部に形成された絶縁層のおのおのの３つ
のパターン部を形成したスクリーン版を３箇所の定盤で
それぞれ印刷可能な実施例２と同様の印刷機を用いて、
形成した。

【００８０】図６は本発明の製造装置を用いて形成した
画像形成装置の電子源基板の製造工程を示した上面図で
ある。図６−５において不図示の青板ガラス基板上に対
して、電子放出素子を３個Ｘ３個、計９個のマトリック
ス状に配線と共に形成した例で示す。本図において６１
はオフセット印刷によって形成された素子電極である。
この素子電極パターンは本実施例においては２０μｍの
ギャップを隔てた長方形状の一対の電極がマトリクス状
に配置されている。６２は印刷Ａｇペーストの焼成によ
って形成された下層印刷配線、６３は印刷ガラスペース
トの焼成によって形成された絶縁層である。６４は印刷
Ａｇペーストの焼成によって形成された上層印刷配線で
ある。下層配線６２、絶縁層６３、上層配線６４はとも
に本発明のスクリーン印刷法で形成されている。

【００８１】６５は導電性薄膜であり、Ｐｄ微粒子から
成る薄膜であり、一対の素子電極６１の間隔部に配線形
成される。

【００８２】以下、本素子基板の製造方法を工程順に図
６を参考にして説明する。

【００８３】上記実施例で作成した一対の素子電極が多
数配置された４０ｃｍ角の基板（ワーク）を準備し、搬
送路に投入する。（図６−１） 工程−ａ：ワークを第１の定盤に移動し、その基板上に
まず第一の配線（下層配線）を形成する。導電性ペース
トに銀ペーストを用い、印刷し、焼成を行い、幅１００
μｍ、厚み１２μｍの下層配線を形成した。（図６−
２） 工程−ｂ：次にワークを第１の赤外線加熱炉に移動し、
下層配線を準硬化した。続いて、ワークを第２の定盤上
に移動した。下層配線と直交する方向に層間絶縁膜を形
成した。ペースト材料は酸化鉛を主成分としてガラスバ
インダー及び樹脂を混合したガラスペーストである。こ
のガラスペーストを印刷、準硬化を２回繰り返し行いス
トライプ状に層間絶縁を形成した。（図６−３） 工程−ｃ：ワークを第３の定盤上に移動した。層間絶縁
上に第二の配線（上層配線）を形成した。下配線と同様
な方法により幅１００μｍ、厚さ１２μｍの上層配線を
形成し、層間絶縁膜を介しストライプ状の下層配線とス
トライプ状の上層配線が直交したマトリクス配線が形成
した。（図６−４）更に、基板を焼成しし本硬化して、
素子電極、下層配線、絶縁層、上層配線を積層した基板
を作成した。

【００８４】工程−ｄ：次に導電性薄膜を形成する。ま
ず素子電極、配線が形成された基板上に有機パラジウム
水溶液の液滴をインクジェット法により基板上に附与し
た後、３００℃、１０分間の加熱処理を行い、Ｐｄから
なる所望の形状の導電薄膜を形成した。導電薄膜はＰｄ
を主元素とする微粒子から構成され、その膜厚は１０ｎ
ｍであった。ここでの微粒子膜は複数の微粒子が集合し
た膜であり、微粒子が個々に分散配置された状態のもの
ばかりでなく、微粒子が互いに隣接、あるいは重なりあ
った状態（島状も含む）の膜を指し、その粒径は前記状
態で認識可能な微粒子についての径をいう。（図６−
５） こうして、フォーミング前までの電子源基板が完成す
る。

【００８５】工程−ｅ：次に、フェイスプレートを形成
した。フェイスプレートには、蛍光膜等が形成されてい
る。図７、図８は蛍光膜である。カラーの蛍光膜の場合
は、蛍光体の配列によりブラックストライプ（図７）あ
るいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導伝材７
１と蛍光体７２とで構成される。ブラックストライプ、
ブラックマトリクス（図８）が設けられる目的は、カラ
ー表示の場合必要となる三原色蛍光体の、各蛍光体７２
間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくす
ることと、蛍光膜における外光反射によるコントラスト
の低下を抑制することである。ブラックストライプの材
料としては、通常良く用いられている黒鉛を主成分とす
る材料だけでなく、導電性があり、光の透過及び反射が
少ない材料であればこれに限るものではない。

【００８６】ガラス基板に蛍光体を塗布する方法は沈澱
法や印刷法が用いられる。

【００８７】また、蛍光膜の内面側には通常メタルバッ
クが設けられる。メタルバックの目的は、蛍光体の発光
のうち内面側への光をフェースプレート側へ鏡面反射す
ることにより輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧
を印加するための電極として作用すること、外囲器内で
発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体の
保護等である。メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光膜
の内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれ
る）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで
作製できる。

【００８８】本実施例では、図７のブラックストライプ
タイプで感光性樹脂を３原色の蛍光体を混ぜてスラリー
状とし、塗布乾燥した後フォトリソグラフィ法によって
パターニング形成したものである。メタルバックは１０
０ｎｍとした。 工程−ｆ 以上の様にして形成した電子源基板とフェイスプレート
を支持枠を介して封着し、従来技術で示した図１０と同
様の画像形成装置を構成した。前述の封着を行う際に
は、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応
させる必要があり、十分な位置合わせを行った。尚、図
１０の１０３、１０４が、図６の６２、６４と各々対応
する。

【００８９】次に、不図示の排気管より外囲器内を十分
排気した後、端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ及端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎ
に電圧を印加して、図６の６５に対応する導電性薄膜に
通電フォーミング工程をおこなった。続いて、アセトン
を外囲器内に導入し、活性化工程を行い図９の９５に対
応する電子放出部を得た。

【００９０】前記フォーミング工程は、７Ｖのく形パル
ス状電圧を印加し、抵抗が１Ｍオームの時点で終了し
た。その後、アセトンを１０^-4ｔｏｒｒ導入し、１４Ｖ
のく形パルス電圧を３０分間各ラインＤｘ、−Ｄｘｕ毎
に印加し、素子電流Ｉｆが飽和した時点で活性化を終了
した。

【００９１】更に、排気管より真空容器内を排気した
後、２５０℃で３時間排気しながらベーキング加熱を行
った。最後に、ゲッタをフラッシュをし、排気管を封止
した。こうして、画像形成装置を完成した。

【００９２】以上の様にして完成した画像形成装置にお
いて、メタルバック１０９をアノード電極としてＨｖ端
子より、電子の引き出し電圧５ｋＶを印加し、画像信号
に応じて、行配線１０３には走査信号、列配線１０４に
は、変調信号を印加し、電子放出素子に電圧を印加した
ところ、画像信号に応じた画像が表示された。

【００９３】また、表示された画像を観察すると、色ず
れ等、電子源基板の印刷位置精度に起因する色ずれ、ば
らつき等は観察されなかった。尚、蛍光膜を形成したフ
ェイスプレートは、フォトリソによって形成されたの
で、その位置精度は、本発明の印刷法で形成された電子
源基板と同様の位置精度であるのは言うまでもないこと
である。従って、電子源基板およびフェイスプレートの
位置合わせ精度が、画像形成装置の色ずれ等の画像品位
の支配要因である。

【００９４】実施例４ 以下、本発明の印刷装置及び印刷方法、これを用いた画
像形成装置について別の実施例を用いて説明する。本実
施例は、実施例３の印刷機にさらに蛍光体を配したフェ
イスプレートを同時に印刷できるようにした印刷機を用
いたものである。印刷機は、搬送路には、電子源基板用
の３個の赤外線加熱炉とフェイスプレート用の４個の赤
外線加熱炉を備えており、また、ワーク定盤は、電子源
基板の下層配線、層間絶縁層、上層配線用の３個と３原
色とブラックライン用の４個を備えている。

【００９５】電子源基板の工程は、実施例３の工程−
ａ，ｂ，ｃ，ｄと同様なので、また、工程−ｆの真空容
器の組み立て、電子放出部の形成等も同様なので省略す
る省略し、フェイスプレートの形成工程−ｅについて説
明する。

【００９６】工程−ｅ１：ワークを第４の定盤に移動
し、その基板上にブラックラインをストライプ状に印刷
した。ブラックラインペーストに黒鉛を含むペーストを
用い印刷した。

【００９７】工程−ｅ２：次にワークを第４の赤外線加
熱炉に移動し、ブラックラインを準硬化した。続いて、
ワークを第５の定盤上に移動した。ブラックライン間に
赤色蛍光体Ｙ₂Ｏ_2S：Ｅｕを印刷した。

【００９８】工程−ｅ３：次にワークを第５の赤外線加
熱炉に移動し赤色蛍光体を準硬化した。続いて、ワーク
を第６の定盤上に移動した。ストライプ状の赤色蛍光体
に隣接するブラックライン間に緑色蛍光体（Ｚｎ，Ｃ
ｄ）Ｓ：Ｃｕを印刷した。

【００９９】工程−ｅ４：次にワークを第６の赤外線加
熱炉に移動し緑色蛍光体を準硬化した。続いて、ワーク
を第７の定盤上に移動した。ストライプ状の緑色蛍光体
に隣接するブラックライン間に青色蛍光体ＺｎＳ：Ａ
ｇ：Ａｌを印刷した。次にワークを第７の赤外線加熱炉
に移動し青色蛍光体を準硬化した。以上の様にして形成
した基板を焼成炉にいれ、本焼成し、フェイスプレート
を形成した。

【０１００】以上の様にして形成したフェイスプレー
ト、電子源基板を用いて、実施例３と同様に画像形成装
置を９個作成し、画像を表示した。表示された画像を観
察すると、色ずれ等、電子源基板の印刷位置精度やフェ
イスプレートの印刷精度に起因する色ずれ、ばらつき等
は観察されなかった。電子源基板とフェイスプレートの
各パターンが、同一スクリーン版上に形成されているた
め、その位置精度は、高く、かつ経時変化が少ないばか
りでなく同様の版の変形を受けたためと推定される。従
って色ずれ等の画像品位の低下のない高品位の画像形成
装置が歩留り良く安価に製造できた。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記スクリーン印刷法の問題を解決し、高精度でかつ大
面積に対応できる印刷装置および印刷法の提供でき、更
には、それを用いることで、電子源基板や蛍光膜を有す
るフェイスプレートを大面積、高精度に実現し、安価
で、高品位な画像形成装置の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷機の一例

【図２】本発明の印刷機に用いられる張力ローラーの一
例を示す断面図

【図３】実施例１の印刷テストパターン図

【図４】実施例１及比較例の位置精度の評価結果

【図５】実施例２で用いた本発明の印刷機概念図

【図６】本発明の製造装置を用いて形成した電子源基板
の製造工程を示した上面図

【図７】蛍光膜

【図８】蛍光膜

【図９】表面伝導型電子放出素子の概略構成

【図１０】表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装
置の概略構成図

【図１１】従来のスクリーン印刷機の斜視図

【図１２】従来のスクリーン印刷機の断面図

【符号の説明】

１，５１-1，５１-2 ワーク定盤 ２，５２ ワーク ３，５３ スクリーン版 ４-1，４-1，５４-1，５４-2 パターン部 ５ａ，５ｂ 張力ローラー ６ａ，５ｂ 回転機構 ７ａ，７ｂ、５７ａ-1，５７ｂ-1、５７ａ-2，５７ｂ-2
接触ローラー ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 上下機構 ９ａ，９ｂ、５９ａ-1，５９ｂ-1，５９ａ-2，５９ｂ-2
支持ローラー １０，５１０-1，５１０-2 スキージ １１ 振動印加機構 ２１ チャック ６１ 素子電極 ６２ 下層印刷配線 ６３ 絶縁層 ６４ 上層印刷配線 ６５ 導電性薄膜 ７１ 黒色導電材 ７２ 蛍光体 ９１ 絶縁性基板 ９４ 微粒子からなる導電性薄膜 ９２，９３ 素子電極 ９５ 電子放出部 １０１ 基板 １０２ 表面伝導型電子放出素子 １０３ 行方向配線 １０４ 列方向配線 １０５ リアプレート １０６ 外枠 １０７ フェースプレート １０８ 蛍光体 １０９ メタルバック １１１ 版枠 １１２ スクリーンメッシュ １１３ スキージ １１４ ワーク（被印刷体） １１５ 版パターン １１６ インクパターン １１７ インク １２１ 押圧部 １２２ 張力 １２３ ギャップ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン印刷装置であって、 スクリーン版の対向する２辺をそれぞれロールに巻き付
   けるロール・ツー・ロール構成によってスクリーン版に
   張力を加える手段を有し、かつインキをかきとる手段を
   有するスクリーン印刷機において、該スクリーン版のパ
   ターン部が複数あり、該複数のパターン部を交互にワー
   ク上の同一基体上に印刷することを特徴とするスクリー
   ン印刷装置。
2. 【請求項２】 さらに、スクリーン版のパターン部をワ
   ークに面接触させてスクリーン版とワークを互いにずれ
   の無い様に固定する手段を有することを特徴とする請求
   項１記載のスクリーン印刷装置。
3. 【請求項３】 スクリーン版が非弾性スクリーンである
   請求項１または２記載のスクリーン印刷機。
4. 【請求項４】 インキをかきとる手段が印刷時にスキー
   ジを動かすことである請求項１〜３のいずれか記載のス
   クリーン印刷機。
5. 【請求項５】 インキをかきとる手段が印刷時にスクリ
   ーン版をロール・ツー・ロール構成のロールの回転によ
   り移動させることである請求項１〜４のいずれか記載の
   スクリーン印刷機。
6. 【請求項６】 版離れ機構を有する請求項１〜５のいず
   れか記載のスクリーン印刷機。
7. 【請求項７】 版離れ機構が振動印加機構である請求項
   ６記載のスクリーン印刷機。
8. 【請求項８】 前記スクリーン印刷機が、印刷された該
   インキを準硬化手段を有していることを特徴とする請求
   項１〜７のいずれか記載のスクリーン印刷機。
9. 【請求項９】（１）スクリーン版の対向する２辺をそれ
   ぞれロールに巻き付けるロール・ツー・ロール構成によ
   って複数のパターン部を有するスクリーン版に張力を加
   えるステップ （２）複数のパターン部の内、印刷する該当スクリーン
   版のパターン部をワーク上の基体の上のパターンの印刷
   位置に移動し位置合わせをおこないスクリーン版のパタ
   ーン部をワークに面接触させてスクリーン版とワークを
   互いにずれの無い様に固定するステップ （３）該スクリーン版にインキを供給し、該インキを前
   記基体上に印刷するステップ （４）前記基体上に印刷されたインキのパターンを準硬
   化させるステップ （５）該当スクリーン版のパターン部を移動するステッ
   プ （６）前記該当スクリーン版のパターン部と異なるパタ
   ーン部を（２）より（５）のステップを該同一基体上に
   繰り返し、印刷するステップ （７）該複数のパターンを基体上に、印刷後、前記基体
   を移動し、前記基体と異なる基体を設置するステップ の各ステップを繰り返すステップからなる、基体上に複
   数のパターンを印刷形成する基体の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記スクリーン版の複数のパターン部
    が、第一の配線、第１の配線と直交する第２の配線、第
    １の配線と第２配線の交差部に少なくとも配置される絶
    縁層から構成されるマトリクス基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記スクリーン版の複数のパターン部
    が、３原色からなる蛍光体およびブラックラインから構
    成される蛍光膜を有する基板の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１記載の前記複数
    のパターン部が、同一のスクリーン版上た形成されてい
    ることを特徴とする前記マトリクス基板と蛍光膜を有す
    る基板の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項９、１０、１１のいずれか記載
    の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする画像形
    成装置の製造方法。