JPS624811B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スクリーン印刷によつて２色以上の
多色パタン、例えばＲ・Ｇ・B3色パタンけい光
膜を形成する方法及びこれに用いる印刷インキに
関するものである。

現在、カラーブラウン管のけい光膜は、多くの
工程数と多量の純水を使用する露光法で作成され
ているが、これが印刷法で製作できると大巾な原
価低減になるので、その前提条件とも言うべき互
換性シヤドーマスクの開発や新製膜技術の開発が
各社ですゝめられている。印刷法の適用が難しい
理由として互換性シヤドーマスクの問題もある
が、現状の大部分のパネルが球内面でその面公差
が大きいことがあげられる。それでパネル面を平
板状或いは円筒内面状にしてその面公差を許容値
内に小さくすれば、例えばスクリーンによるけい
光膜形成が可能となる。

スクリーン印刷による３色パタン形成では勿論
印刷位置精度、パタン幅精度が重要な問題である
が、これはスクリーン版や印刷機の改良、開発に
よつてその許容値内に押えることができる。ま
た、パタン幅の膜厚が所定値に揃つた３色パタン
を得る手段としては、通常の多色スクリーン印刷
法で特に２色目印刷時のインク特性や印刷条件を
良く選定すること、或いは、たれ込み防止を狙つ
た特殊なスクリーン版の使用がある。また、一層
合理的、実用的な手段としてダム印刷方式スクリ
ーン印刷等の手段がある。

本発明は上記各印刷方法にも使用できるけい光
体インキを提供するものであり、特にダム印刷方
式で形成する場合に適したけい光体インキを供給
するものである。

スクリーン印刷用のけい光体インキとして手近
なものに、厚膜印刷用インキに広く使用している
エチルセルローズをバインダーとするものが考え
られる。これは比較的扱い易いインキではある
が、次のような問題点があり、必ずしも満足する
ものではない。

(1) その乾燥過程で溶剤が揮散し、作業環境上あ
まり好ましくない。

(2) 使用する溶剤にもよるが、通常印刷後の乾燥
に10〜20分位を要する。

(3) 印刷後乾燥させて形成したパタンは溶剤によ
つて簡単に侵される。

(4) 例えば１色目、２色目まで所定通り印刷でき
て３色目印刷で失敗した場合、３色目だけを回
収してやり直すことはできない。

(5) できれば420℃の加熱で、一層分解揮散し易
いものが望ましい。

本発明は上記の問題点を解消し、スクリーン印
刷法でカラーブラウン管用３色けい光膜を形成す
るに適した新規なけい光体インキ及び該インキを
使用する３色パタンけい光膜作成方法を得ること
にある。

本発明の特徴とするところは、従来のエチルセ
ルローズ系をはじめ溶剤使用タイプのインキとは
異なり、紫外線硬化タイプのインキを使用するこ
とである。とくに、カラーブラウン管用けい光膜
の場合のように、３色パタンけい光膜形成後、後
プロセスにおける焼成でけい光体以外はバインダ
ー成分を残らず分解揮散させたい場合は、同じ紫
外線硬化型でも解重合性に富んだものを使用する
必要がある。

一般に紫外線硬化型の有機媒体は、(a)付加反応
低重合体、(b)光重合性の付加重合単量体（モノマ
ー）、(c)光増感剤より構成されるが、前述のよう
に製膜後の焼成プロセスで完全に分解させたい場
合は上記の(a)(b)ともに解重合性の大きなものを選
ぶと良い。上記(a)で解重合性のものとしては、ポ
リメタクリル酸のメチル、エチル、イソプロピ
ル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ベン
ジル、２−エチルヘキシル、ｎ−ヘキシル、シク
ロヘキシル、２−ヒドロキシプロピル、２−ヒド
ロキシルエチル等の各エステル類、およびポリ−
α−メチルスチレンなどのポリスチレン誘導体が
良い。また、(b)で解重合性の良いものとしては、
同じくメタクリル酸エステル類のモノマーやα−
メチルスチレンのようなスチレン誘導体のモノマ
ーが適しており、これらの１種または２種以上の
混合物を使用する。また(c)光増感剤としては、ベ
ンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンプロピルエーテル、ベンゾインフエニルエーテ
ル、ベンジル、アントラキノン、２−メチルアン
トラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、ナ
フトキノン、９，10−フエナンスレンキノン、ア
ゾビスイソブチロニトリル、ジフエニルジスルフ
イド、ベンゾフエノン等があり、前記(b)光重合性
付加重合単量体に0.05〜５重量％の範囲で添加す
るとよく、とくに0.5〜３重量％が好適である。

なお、前記(a)と(b)の配合比率は、一般に(a)を大
きくすると粘度が高くなり(b)を大きくすると低く
なる。それで目的とするけい光体印刷用インキに
付与したい流動特性によつて、その最適配合比率
を決めることになるが、大体、(b)解重合性・光重
合性付加重合単量体95〜80重量％に対し、(a)付加
反応重合体粉末５〜20重量％が適当である。も
し、５重量％より小さい場合は低粘度になりすぎ
るし、逆に20重量％より大きくする高粘度になり
すぎると共に、(a)重合体粉末を(b)光重合性モノマ
ーに均質に溶解させることが難しくなる。

以上のようにして調合した解重合性・光重合性
有機媒体をビヒクルとして、これにけい光体を適
量配合・混練してけい光体インキをつくる。その
配合比率は、目的とするけい光体パタンの仕様、
印刷用スクリーン版の仕様、印刷条件、被印刷面
の状況によつて異るが、スクリーン印刷に適用可
能なインクの粘度範囲が数百〜数千ポイズ（23
℃、ずり速度10／sec）として、夫々印刷目的に
適合した粘度特性になるように配合比率を決める
と良い。その配合比率の選択範囲は前記ビヒクル
100部（重量）に対し、けい光体が50〜300部（重
量）の見当になる。

３色けい光膜の印刷は、夫々目的とするパタン
形成に適合した仕様の印刷用スクリーン版を使用
し、通常の多色スクリーン印刷方法が合理的なダ
ム印刷方式スクリーン印刷のどちらかで行う。前
者の場合、２色目印刷でインキのたれ込みやだれ
が大きくリパタン幅、膜厚が所定値よりも大きく
なり勝ちなので、２色目用インキは１色目用より
も粘度を高くチクトロピー性を備えさせる必要が
ある。後者（ダム印刷方式）の場合、３色とも大
体同等の流動特性でかつ比較的低粘度（例えば
1000ポイズ）でよい。

３色パタン形成は各色夫々位置合わせ・印刷・
乾燥（硬化）のプロセスを順次３回繰返すことに
なる。印刷後の硬化は、波長が200〜400mμの紫
外線を発生させる高圧水銀灯を使用し、照射強度
30W／cmで１〜２分（膜厚により異る）程度行な
えばパタン表面のべとつきがなくなり次の印刷が
可能となる。なお必要があれば基板ガラス側から
の背面露光を併用するとよい。

紫外線照射で硬化したパタンは、エステル類や
ケトン類にも侵されない位の耐溶剤性があり、か
つ機械的強度やパネルとの接着強度も比較的大き
い。したがつて、例えば１色目・２色目が所定通
りパタン形成（硬化済み）ができていて、３色目
印刷でたとえば位置合せ不良により失敗したよう
な場合、未硬化の該３色目パタンは溶剤で簡単に
除去することができ、この際、先に形成済みの
１・２色パタンは何ら損傷を受けない。かくし
て、３色目印刷だけをやり直せばこのパネルは活
用できるのである。これはエチルセルローズ系イ
ンキや他の溶剤使用タイプのインキ使用の場合で
は得られない利点である。

３色パタン形成後、カラーブラウン管けい光膜
の場合は、フイルミング、アルミニウム蒸着およ
び焼成の後プロセスがある。この焼成において、
本発明による解重合性の光重合性有機媒体、例え
ばメタクリル酸エステル系のバインダーは、現行
のポリビニルアルコール（PVA）よりも、また
エチルセルローズよりも遥かに分解しやすく、所
定の焼成プロセスでカーボン化して残留すること
は全くない。この点は示差熱天秤による比較結果
からも確認済みである。

なお、本発明による紫外線硬化型インキは本来
無溶剤型であることを特徴とするが、印刷目的に
よつては、より印刷適性を付与するため、あるい
はダム印刷におけるインキとして設計する上で適
量の溶剤を添加することもあり得る。かゝる場合
は揮散しやすい比較的低沸点の溶剤、例えば醋酸
エチル、MEK等を適量配合しても支障はない。
印刷後、前記溶剤を揮散させてから紫外線を照射
することにより無溶剤タイプと同様に硬化し、ま
た硬化膜の性質も何ら変化しない。

実施例 ２メチルアントラキノン２重量％添加したメタ
クリル酸２−ヒドロキシルイソプロピルモノマー
90重量％（溶液状）に、ポリメタクリル酸イソブ
チル８重量％を均質に溶解させ無溶剤・紫外線硬
化型のビヒクルを作つた。このビヒクル100部
（重量）に平均粒径８μのけい光体を150部（重
量）配合し３本ロール等で混練する方法でＲ・
Ｇ・Ｂ夫々のけい光体インキを調合した。これら
のインキの粘度は３色とも大体同等で約1200ポイ
ズ（23℃、ずり速度10／sec）であつた。

つぎに、所定の仕様のストライプパタンホトマ
スクとメツシユパタンホトマスクとを組合わせ使
用して、ストライプパタン開孔幅40μ（印刷幅70
μ）、パタンピツチ420μなる仕様のストライプパ
タン画線部を有するスクリーン版（厚さ85μのメ
タルマスク）を作成した。この作成プロセスはホ
トレジストを塗布した銅箔材への両面露光、現
像、ニツケルメツキ、レジスト除去、エツチン
グ、補強ニツケルメツキの諸工程によるメタルマ
スクシート作成とその枠張りよりなる。

上記スクリーン版および前記の紫外線硬化型け
い光体インキを使用し、ダム印刷方式によるスク
リーン印刷法で３色パタンけい光膜の形成を試み
た。ダム印刷方式とは、予じめ、各色パタン部分
を区切るように所定のパタン幅膜厚のパタンを印
刷形成して所謂ダムを構成し、次に該ダムの各色
パタン部に夫々位置合せをして印刷・硬化（乾
燥）を順次３回繰返して行う方法で、３色ともほ
ぼ同等の流動特性のインキおよび同一印刷条件で
印刷し、パタン幅、膜厚の揃つた混色のない高精
細パタンが比較的容易に形成できる利点がある。
平面状プレートフエースを有する小型カラーブラ
ウン管用のけい光膜形成の場合について述べる
と、その被印刷面のBM形成位置に予じめ厚さ20
〜25μ、パタン幅はBM幅相当の耐溶剤性のパタ
ン（BM）を形成し、該厚いBMパタンで、各色
パタン部分を区分け構成するダムを形成した。つ
いで、このダムの青色(B)形成位置に位置合わせを
して、スキーで落込み約250μ、スクリーンギヤ
ツプ約350μスキージ速度30mm／sesの条件で、粘
度約1000ポイズの青色用インキを印刷し、高圧水
銀灯による紫外線照射を２分間施して青色パタン
けい光膜を得た。引続き、青色パタンの場合と同
一方法、同一印刷条件で夫々位置合わせ、印刷、
紫外線による硬化を緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の順
序で行い３色パタンを形成した。得られた３色パ
タンけい光膜は前記ダムに規制されて、パタン幅
70μ、膜厚約25μの均等なもので、勿論混色はな
かつた。また得られたパタン硬化膜は醋酸エチル
やMEKに耐える程の耐溶剤性があり、また溶剤
を含浸させた紙、布でこすつても欠損しない程の
機械的強度および基板への接着強度を有してお
り、パタン形成後の取扱いの点で有利であつた。

また、第３色目の印刷でその位置合わせに失敗
したことがあつたが、その際は、該第３色パタン
は紫外線照射による硬化をさせないで溶剤でふき
とり、再度位置合わせのパタン印刷をすることが
できた。溶剤でふきとる際に、硬化済みの第１色
目・第２色目パタンは何ら欠損することはなかつ
た。

本発明による解重合性有機媒体使用の紫外線硬
化型のけい光体インキは次のような特長がある。

硬化は短時間（約２分間）の紫外線照射でよ
く作業性が良い。

無溶剤型にしたものは硬化時に有機溶剤を揮
散しないので作業環境上好ましい。

乾燥硬化の際の体積減少がないので、ダム印
刷用インキとして取扱い易い。

硬化膜はエステル、ケトン類にも侵されない
耐溶性があり、また機械的強度、ガラスパネル
への接着強度も大きい。

したがつて硬化後の取扱いで支障はない。

例えば１色目・２色目印刷が所定通りでき
て、３色目印刷で位置合せの不要等で失敗した
場合、１色目・２色目の形成済みパタンを何ら
損うことなく、３色目パタン印刷のみのやり直
しができる。

解重合性のメタアクリル酸エステル系である
ので、420℃の焼成において分解揮散性が良
い。けい光膜中にカーボン化して残ることはな
い。

印刷適性の面でとくに問題になることはな
い。

以上述べたように、本発明による解重合性有機
媒体使用の紫外線硬化型のけい光体インキは、例
えばエチルセルローズ系インキにおける問題点を
大体解消するものであり、これによつて輝度的に
もすぐれた３色パタンけい光膜が、極めて作業性
良好に、実用的に形成できるようになつた。

なお、形成せんとする多色パタンがけい光膜で
ない場合は、つまりパタン形成後焼成等でバイン
ダー成分を分解揮散させる必要はない場合は、そ
のインキのビヒクルは「解重合性の……」という
限定をつける必要はなく、広く紫外線硬化型の有
機媒体を使用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリーン印刷方法によりＲ・Ｇ・B3色パ
   タンからなるけい光膜を形成するに当り、解重合
   性重合体粉末を光重合性、解重合性の付加重合単
   量体に均質に溶解させたものと、光増感剤とから
   なる光重合性有機媒体をビヒクルとし、これに適
   量のけい光体を配合混練した紫外線硬化型けい光
   体インキを使用し、パタン印刷、紫外線照射によ
   る硬化を第１色目から順次３回繰返して形成する
   ことを特徴とする３色パタンけい光膜作成方法。 ２ 解重合性の重合体５〜20重量％、光重合性で
   解重合性の付加重合単量体94.5〜77重量％及び光
   増感剤0.5〜３重量％より成る解重合性、光重合
   性有機媒体をビヒクルとして使用し、印刷しよう
   とするパタンに応じ、上記ビヒクル100部（重
   量）に対し、けい光体を50〜300部（重量）を配
   合し、室温23℃ずり速度10／秒における粘度が約
   400〜6000ポイズ位の範囲になるように調合する
   ことを特徴とする３色パタンけい光膜作成方法に
   使用する紫外線硬化型の印刷用インキ。 ３ 印刷適性を付与するため、或いはダム印刷に
   おけるインキ組成の設計上比較的低沸点の溶剤を
   適量配合し、印刷後前記溶剤を揮散させてから紫
   外線照射によつて硬化させることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の３色パタンけい光膜作
   成方法に使用する紫外線硬化型の印刷用インキ。