JPH11320816A - オフセット印刷方法および該方法による画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドクタリング時のインキかきムラのない、ま
たパターン形状不良のない、特にパターン間スペースが
高精度の印刷パターンを得ることのできる凹版オフセッ
ト印刷方法および該方法による画像表示装置の提供。 【解決手段】 オフセット印刷用の矩形パッドパターン
が多数列、多数行にわたって整列形成されてなる凹版の
インキセル部において、該パターン部のパターン溝底辺
方向とドクターブレードとのなす角度を０度より大きく
セットしてドクタリングすることを特徴とするオフセッ
ト印刷方法、および素子電極を具備する画像表示装置の
素子電極が該方法を用いて形成されてなる画像表示装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオフセット印刷によ
って電子機器のパターンを形成する方法に関し、また、
このオフセット印刷方法により作製される素子電極を具
備する画像形成装置、主に平面型表示装置に関する。さ
らには、該画像形成装置に用いる表面伝導型電子放出素
子、該電子放出素子を用いた電子源、該電子源を用いた
画像形成装置および該電子放出素子の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来オフセット印刷は、グラフィックス
印刷用として主に人間の視覚に感知されるパターンの印
刷に多く用いられている。また近年、電子機器への応用
として記録用サーマルヘッドの電極や液晶表示装置のカ
ラーフィルター等を作製するための技術開発がなされて
いる。

【０００３】図６は、平台校正機型印刷装置を示す図で
ある。図６において１０１は、インキローラー１０４で
インキ１０７を展開するインキ練り台であり、１０２は
凹版１０５を固定する版定盤である。また１０３は、被
印刷物であるワーク１０６を固定するワーク定盤であり
本体フレーム１０８の上に固定配置されている。この一
列に並んだ３つの定盤の両側に、２本のラックギャー１
０９,１１０を配置し、そのラックギャー１０９,１１０
の上に、ギャー１１１,１１２を噛み合わせたブランケ
ット１１３が配置されている。ブランケット１１３は、
その軸を両端のキャリッジ１１４,１１５で固定され、
このキャリッジ１１４,１１５が、本体下部からのクラ
ンクアーム１１６のクランク動作によって前後進し、ブ
ランケット１１３は、インキ練り台１０１、凹版１０
５、ワーク１０６の上を順次回転慴動する。ブランケッ
ト１１３の表面はゴム状のブランケットラバーが取付け
てある。

【０００４】図７(ａ)〜(ｄ)はオフセット印刷工程を示
す説明図である。図７において、１０１はインキ練り
台、１０５は凹版、１０６はワークとなるガラス基板で
あり同一平面に直列に配置されている。１０４はインキ
ロールでありインキ練り台１０１上で練ったインキ１０
７を凹版１０５上に転移(図７(ａ)参照)させる。１１７
はドクターブレードであり、凹版１０５上面を慴動して
転移したインキ１０７のうち、凹部に充填されたインキ
以外(図７(ｂ)参照)をかきとる。

【０００５】１１３はブランケットであり、凹版１０
５、ガラス基板１０６上面を順に回転接触することによ
り、凹版１０５の凹部に充填されたインキを受理(図７
(ｃ)参照)し、ガラス基板１０６上に、凹版１０５の有
するパターン状にインキ１０７を転移(図７(ｄ)参照)す
る。

【０００６】以上により印刷工程が終了する。印刷イン
キ１０７は、作製するパターンの機能によって適宜選択
することができる。すなわち、記録用サーマルヘッド等
の電極には、主にＡuレジネートペーストと呼ばれる有
機Ａu金属からなるインキを用い、また、カラーフィル
ターであれば、Ｒ,Ｇ,Ｂ各色の顔料を分散したインキや
有機色素を含んだインキ等が用いられる。

【０００７】また従来、平面型表示装置を実現する表示
技術としては、単純マトリックス液晶表示装置(ＬＣ
Ｄ)、薄膜トランジスタ液晶表示装置(ＴＦＴ／ＬＣ
Ｄ)、プラズマディスプレイ(ＰＤＰ)、低速電子線蛍光
表示管(ＶＦＤ)、マルチ電子源フラットＣＲＴ等の平面
型表示装置技術がある。

【０００８】これらの表示技術の例として、マルチ電子
源を用い蛍光体を発光させる発光素子、およびこれを用
いた平面型表示装置について説明する。従来より電子源
としての電子放出素子には、大別して熱電子放出素子と
冷陰極電子放出素子を用いた２種類のものが知られてい
る。冷陰極電子放出素子には電界放出型(以下、「ＦＥ
型」という)、金属／絶縁層／金属型(以下、「ＭＩＭ型」
という)や表面伝導型電子放出素子等がある。

【０００９】ＦＥ型の例としては W.P.Dyke & W.W.Dora
n"Field Emission",Advance in Electron Physics,8,89
(1956)あるいは、C.A.Spindt"Physical Properties of
thin-film field emission cathodes with molybdenum
cones",J.Appl.Phys.,47,5248(1976)等に開示されたも
のが知られている。

【００１０】ＭＩＭ型では、C.A.Mead,"Operation of T
unnel-Emission Devices",J.Appl.Phys.,32,646(1961)
等に開示されたものが知られている。表面伝導型電子放
出素子型の例としては、M.I.Elinson,Radio Eng.Electr
on Phys.,10,1290(1965)等に開示されたものがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
フセット印刷において凹版へのインキ充填は、図６、図
７に示すように矩形パッドパターン溝の底辺方向に対し
て平行な位置関係にセットされたドクターブレード１１
７を、パターン溝底辺方向に対して垂直方向にドクタリ
ングしており、この結果パターン溝の有無等によるパタ
ーンエッジとドクターブレードとの間欠的な接触時の摩
擦増大、引っかかりが生じてインキのかきムラが起こっ
ていた。このため必要なパターン間スペースが確保され
ず、特にパターン後端部には、インキの引き残りによる
パターン形状変形が原因のパターン間のショート不良が
数多く起こっていた。

【００１２】本発明は、上記に鑑みなされたものであっ
て、上記従来例の問題点が解消された、ドクタリング時
のインキかきムラのない、またパターン形状不良のな
い、特にパターン間スペースが高精度の印刷パターンを
得ることのできる、凹版オフセット印刷方法、および該
方法による画像表示装置の提供をその目的とするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題・目的は以下
に示す本発明によって解決・達成される。すなわち本発
明は、オフセット印刷用の矩形パッドパターンが多数
列、多数行にわたって整列形成されてなる凹版のインキ
セル部において、該パターン部のパターン溝底辺方向と
ドクターブレードとのなす角度を０度より大きくセット
してドクタリングすることを特徴とするオフセット印刷
方法を開示するものである。

【００１４】そして本発明のオフセット印刷方法は、前
記パターン溝の底辺方向と、パターン間のラインスペー
ス幅方向を一致せしめることを特徴とするものである。
また本発明は、素子電極を具備する画像表示装置におい
て、該素子電極が前記本発明のオフセット印刷方法を用
いて形成されてなることを特徴とする、画像表示装置を
開示するものである。

【００１５】本発明の凹版オフセット印刷方法は、イン
キを凹版に充填する際のドクターブレードの向きを、矩
形パッドパターン溝の底辺方向に対して０度より大きな
角度をつけてセットしドクタリングする。そしてさら
に、このときパターン間のラインスペース幅方向をこの
パターン溝底辺方向と一致するようにしたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の方法により、ドクターブ
レードと整列配置された多数の矩形パターン溝底辺が同
時に接触せずに、徐々に角度をもって斜めに接触してい
くのでパターン前面に渡って、インキの飛び出し、書き
残りのない滑らかなドクタリングを行なうことができ
る。したがって、必要なパターン間スペースが確保さ
れ、特にパターン後端面ではドクターブレードが通過す
る際の摩擦抵抗増加によるドクターブレードの上下動に
伴うインキ引き残りがなくなり、形状不良のないパター
ン印刷が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により図面に基づいて本発明の
詳細を説明するが、本発明はこれらによってなんら限定
されるものではない。

【００１８】［実施例１］図１は本発明の特徴を最もよ
く表わす図面で、凹版上のドクタリング部を示す模式平
面図である。ここで示されるように、パターン溝の底辺
７とドクターブレード３とのなす角θとすると、θ＝１
５°の位置にドクターブレードをセットし、さらにはパ
ターン溝の底辺と垂直方向にドクタリングを行った。そ
してこのとき必要なパターン間スペース幅方向とパター
ン底辺溝方向とを一致させた。

【００１９】次に、図２の凹版上のドクタリング部平面
図に示すように、ドクター進行方向に対して手前右端の
パターンの底辺右側から徐々にドクターブレードが接触
し、インキをかきとり始め、そして徐々に左端パターン
へとインキかきとり位置がずれてくる。このとき常にド
クターブレードと凹版底辺エッジは、なす角度θ＝１５
°で斜めに接触しており、摩擦抵抗変化は滑らかであ
る。

【００２０】またさらにドクタリングが進み、凹版パタ
ーン上辺エッジ部においてもドクターブレードは角度１
５°で接触しており、摩擦抵抗変化が小さいままスムー
ズなインキかきが行われるため、パターン後部でのドク
ターブレードの振動ガタに伴うインキ引き残りは起こら
ない。このようにパターン前面にわたり安定してドクタ
リングできるので、パターン間スペースが確保され、且
つパターン後部インキ残りによるショート不良のない、
適正形状での高精度パターンがオフセット印刷できる。

【００２１】なお本実施例では角度θ＝１５°でドクタ
ーブレードをセットしたが、角度θ＝０°より大きけれ
ば、パターンとドクターブレードのエッジ抵抗が避けら
れることは容易に推測できる。また図３は従来例での凹
版上のドクタリング部を示す模式平面図である。

【００２２】［実施例２］オフセット印刷により形成さ
れた電子放出素子の素子電極を用いた画像形成装置の製
造方法について説明する。上記実施例１で説明した印刷
方法、印刷装置によってガラス基板上に電子放出素子の
素子電極を印刷転写した。本実施例２において、インキ
は有機金属からなるＰtレジネートペーストを用いてい
る。ガラス基板上に転移されたインキは約７０℃の乾燥
と約５８０℃の焼成によってＰtからなる素子電極とし
て利用できる。印刷乾燥後のガラス基板上のインキ転写
厚みは約２ミクロン程度と小さく、印刷電極パターン幅
の太りは非常に小さかった。さらに、焼成後のＰt電極
厚みは約１００オングストロームと薄く形成することが
できた。ここで、素子電極のパターン形状としては電子
放出材を配置する素子電極間隔を有し、その寸法を約２
０ミクロンに設定した。以上のようにして形成した素子
電極に対してＰd微粒子からなる薄膜を形成することに
よって電子源基板を作製することができる。

【００２３】以下、図面に基づいて説明する。図４にお
いて、４０１は青板ガラスからなる電子源基板である。
４０５,４０６は、Ａgペーストインキの印刷焼成で得ら
れた厚み約７ミクロンの印刷配線である。素子電極４０
２,４０３は、印刷配線４０５,４０６と各々接続してい
る。４０４は、有機金属溶液の塗布焼成で得られた厚み
約２００オングストロームのＰd微粒子からなる薄膜
で、素子電極４０２,４０３およびその電極間隔部に配
置するようにＣr薄膜のリバースエッチ法によってパタ
ーニングした。４０７,４０８はメッキ配線で、印刷配
線４０５,４０６上に厚み約５０ミクロン、幅４００ミ
クロンのＣuメッキによって形成した。また４０９は、
青板ガラスからなるガラス基板で、電子源基板４０１と
５ミリメートル隔たれて対向している。

【００２４】４１０は蛍光体で、基板４０９上に配置さ
れており、対向した電子源基板４０１上に配置された素
子電極４０２,４０３からなる電極間隔部に対応した位
置に形成されている。蛍光体４１０は感光性樹脂を蛍光
体を混ぜてスラリー状とし、塗布乾燥した後ホトリソグ
ラフィ法によってパターニング形成したものである。４
１１は、蛍光体４１０上にフィルミング行程を施した
後、真空蒸着によって厚み約３００オングストロームの
Ａl薄膜を成膜し、これを焼成してフィルム層を焼失す
ることによって得られたメタルバックである。

【００２５】以上の、蛍光体４１０およびメタルバック
４１１をガラス基板４０９上に形成したものをフェース
プレートと呼ぶ。４１３は、素子基板としてフェースプ
レート間に配置されたグリッド電極である。以上を真空
外囲器の中に配置した後、メッキ配線４０７,４０８間
に電圧を印加して、薄膜４０４の通電処理を行い電子放
出部４１２を得た。この後メタルバック４１１をアノー
ド電極として電子の引き出し電圧３ｋＶを印加し、メッ
キ配線４０７,４０８間を通して、素子電極４０２,４０
３から電子放出部４１２へ１４Ｖの電圧を印加したとこ
ろ、電子が放出された。

【００２６】この放出をグリッド４１３の電圧を変化さ
せることによって変調し、蛍光体４１０へ照射される放
出電子量を調整することができた。これにより蛍光体４
１０を任意に発光させ画像を表示できた。以上のよう
に、本発明によって形成した高精度印刷パターンを使用
することにより、高精細パネルの製作が可能となった。

【００２７】［実施例３］図５(ａ)〜(ｆ)に基づき、オ
フセット印刷により作製した表面伝導形電子放出素子と
マトリックス配線を組み合わせた素子基板の製造工程を
説明する。図５は、本実施例３の素子基板の製造工程を
示した上面図である。

【００２８】図５(ｆ)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×３個、計９個のマト
リックス状に配線と共に形成した例を示す。本図５にお
いて、５０１は下層印刷配線、５０２は下層印刷配線５
０１に並列した印刷パッドであり、下層印刷配線５０１
と同一行程で印刷金属ペーストの焼成によって形成され
る。５０３は印刷ガラスペーストの焼成によって形成さ
れた下層印刷配線に対して直交した短冊状の絶縁層であ
り、印刷パッド５０２との交差中央部で５０４のコンタ
クトホールの開口を有している。５０５は上層印刷配線
であり、メッキ配線５０６の下層となるため図面上は露
出していない。上層印刷配線５０５は絶縁層５０３上の
短冊状であり、コンタクトホール５０４によって印刷パ
ッド５０２と電気的に接続しており、印刷金属ペースト
の焼成によって形成される。

【００２９】５０７,５０８は素子電極であり、下層印
刷配線５０１と印刷パッド５０２とに各々接続してお
り、レジネートペーストインキのオフセット印刷、焼成
によって形成される。素子電極５０７,５０８は相互の
隣接部で電極間隔３０ミクロン電極幅２００ミクロンの
形状を構成している。５０９は電子放出材であるＰd微
粒子からなる薄膜であり素子電極５０７,５０８および
電極間隔に配線形成される。５１０はこの電極間隔部の
薄膜部位を示しており、後述する電子放出部となる部分
である。５０６はメッキ配線であり上層印刷配線５０５
上に短冊状でメッキ法によって形成される厚み約１００
ミクロンの金属配線である。

【００３０】以下、図５(ａ)〜(ｆ)に基づいて本素子基
板の製造方法を順に説明する。まず、よく洗浄した青板
ガラスからなる基板上にレジネートペーストインキのオ
フセット印刷、焼成によって厚み１０００オングストロ
ームのＰt素子電極５０７,５０８をパターン形成(図５
(ａ)参照)した。次にＡgペーストインキをスクリーン印
刷し、焼成して幅３００ミクロン、厚み７ミクロンの下
層印刷配線５０１および印刷パッド５０２を形成した。
このとき配線５０１および印刷パッド５０２は素子電極
５０７,５０８と各々電気的に接続(図５(ｂ)参照)され
る。

【００３１】次に、ガラスペーストインキをスクリーン
印刷し、焼成して幅５００ミクロン厚み約２００ミクロ
ンの絶縁層５０３と、開口寸法１００ミクロン角のコン
タクトホール５０４を形成(図５(ｃ)参照)した。

【００３２】さらに、絶縁層５０３上にＡgペーストイ
ンキをスクリーン印刷し、焼成して幅３００ミクロン厚
み１０ミクロンの上層印刷配線５０５を形成した。この
ときコンタクトホール５０４を通じて上層印刷配線５０
５と印刷パッド５０２は電気的に導通する。また、後工
程のメッキ配線形成によって、コンタクトホールでの十
分なステップカバーが実現(図５(ｄ)参照)される。

【００３３】次に薄膜５０９を配置したくない部分にス
パッタ法によりＣrを成膜した後、ホトリソエッチング
法によってＣrパターンを作製し、その後有機パラジュ
ウム溶液(奥野製薬(株)キャタペーストＣＣＰ４２３０)
を塗布、焼成してＰd微粒子膜として得る。さらに、Ｃr
パターンをリバースエッチして薄膜５０９を素子電極５
０７,５０８と電極間隔部にパターニング形成(図５(ｅ)
参照)する。

【００３４】次に、上層印刷配線５０５を露出させた形
にメッキレジストをホトリソグラフィ法により形成し、
上層印刷配線５０５に通電してこの部分にＣuの電解メ
ッキを厚み１００ミクロン実施する。メッキレジストを
剥離することによって素子基板が製造される。このと
き、コンタクトホール５０４部分においてＣuメッキ膜
は充分にコンタクトホール５０４内にも堆積成長して、
印刷パッド５０２と上層印刷配線５０５とは充分な電気
的導通(図５(ｆ)参照)が得られた。

【００３５】本素子基板を４０センチメートル角基板上
に、３５０個×３５０個の電子放出素子をマトリックス
状に配置して、Ｒ,Ｇ,Ｂに対応する各蛍光体を有するフ
ェイスプレートと共に真空外囲器内に配置した。この
後、電子放出素子の通電処理を行った後、本素子基板の
上層印刷配線には１４Ｖの任意の電圧信号を、下層印刷
配線には０Ｖの電位を、順次印加走査し、それ以外の下
層印刷配線は７Ｖの電位とした。フェースプレートのメ
タルバックに３ｋＶのアノード電圧を印加したところ、
任意の画像を表示することができた。このときの電子放
出素子と蛍光体の位置ズレによって生ずる蛍光輝点のク
ロストークはなかった。また、メッキ配線３０の配線抵
抗は基板両端部間で約０.５オーム程度と小さくでき、
駆動信号の電圧降下や遅延を大幅に改善することができ
た。

【００３６】本工程において、印刷配線の印刷焼成前
に、素子電極５０７,５０８を作製する。しかし、この
素子電極は印刷焼成工程を一度経ているため、同様な印
刷配線焼成では素子電極の熱ダメージは発生しなかっ
た。また、下層印刷配線５０１と印刷パッド５０２は基
板上の同一形成層であり、素子電極５０７,５０８との
コンタクトは素子電極５０７,５０８が段差のない基板
上で形成され、印刷配線５０１と印刷パッド５０２に接
続するため途中で断線することはなかった。以上実施例
２と同様に本発明により形成した高精度印刷パターンを
使用することにより、高精細ＳＣＥパネルの製作が可能
になった。

【００３７】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、ドクター
ブレードをパターン溝の底辺方向に対して角度をつけて
ドクタリングすることにより、ドクターブレードの接触
抵抗変動が極めて少なくなり、インキセルのエッジ部分
でのインキ切れ性能が向上し、パターン間スペースの確
保、およびパターン出口端でのインキはみだしによる形
状不良もなくなり、形状精度のよい印刷パターンがオフ
セット印刷で得られる。そしてさらに、本発明による高
精度印刷パターンを使用することにより、高精細ＳＣＥ
パネルの製作が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドクタブレードセット方法を示す模式
説明図。

【図２】本発明の凹版上のドクタリング部を示す模式平
面図。

【図３】従来の凹版上のドクタリング部を示す模式平面
図。

【図４】本発明の実施例(実施例２)の画像形成装置を示
す模式断面図。

【図５】本発明の実施例(実施例３)における画像形成装
置(素子基板)の製造工程を示す模式説明図。

【図６】従来のオフセット印刷装置を示す模式上面図。

【図７】従来のオフセット印刷工程を示す模式説明図。

【図８】従来の表面伝導型電子放出素子を示す模式上面
図。

【図９】表面伝導型電子放出素子を示す模式図(但し、
(ａ)は上面図、(ｂ)は断面図)。

【符号の説明】

１ 凹版 ２ パターン部 ３ ドクターブレード ４ ドクターブレードのセット角度 ５ 矩形パッドパターン ６ パターン間スペース ７ パターン溝底辺方向 ８ インキ ９ 引き残りインキ １０１ インキ練り台 １０２ 版定盤 １０３ ワーク定盤 １０４ インキローラー １０５ 凹版 １０６ ワーク,ガラス基板 １０７ 印刷インキ １０８ 本体フレーム １０９,１１０ ラックギャー １１１,１１２ ギャー １１３ ブランケット １１４,１１５ キャリッジ １１６ クランクアーム １１７ ドクターブレード ２０１,３０１ 絶縁性基板 ２０４,３０４ 電子放出部を含む薄膜 ２０５,３０５ 電子放出部 ４０１ 電子源基板 ４０２,４０３ 素子電極 ４０４ Ｐd微粒子からなる薄膜 ４０５,４０６ 印刷配線 ４０７,４０８ メッキ配線 ４０９ ガラス基板 ４１０ 蛍光体 ４１１ メタルバック ４１２ 電子放出部 ４１３ グリッド電極 ５０１ 下層印刷配線 ５０２ 印刷パッド ５０３ 絶縁層 ５０４ コンタクトホール ５０５ 上層印刷配線 ５０６ メッキ配線 ５０７,５０８ 素子電極 ５０９ Ｐd微粒子からなる薄膜 ５１０ 薄膜部位

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オフセット印刷用の矩形パッドパターン
   が、多数列、多数行にわたって整列形成されてなる凹版
   のインキセル部において、該パターン部のパターン溝底
   辺方向とドクターブレードとのなす角度を０度より大き
   くセットしてドクタリングすることを特徴とする、オフ
   セット印刷方法。
2. 【請求項２】 前記パターン溝の底辺方向と、パターン
   間のラインスペース幅方向を一致せしめることを特徴と
   する、請求項１記載のオフセット印刷方法。
3. 【請求項３】 素子電極を具備する画像表示装置におい
   て、該素子電極が請求項１または２記載のオフセット印
   刷方法を用いて形成されてなることを特徴とする、画像
   表示装置。