JPH1158680A - スクリーン印刷機および画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度印刷用スクリーン印刷機、ならびに該
印刷機を使用する画像形成装置、特に平面型表示装置の
製造方法を提供する。 【解決手段】 長方形のスクリーン版を使用するスクリ
ーン印刷機であって、リジタイズド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
を有することを特徴とするスクリーン印刷機、該印刷機
を用いて製造することを特徴とする画像形成装置の製造
方法。

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
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、画像表示装置に関する。

【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インチを超えるようなＣＲＴも登場してい
る。しかしながら、ＣＲＴ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。

【０００３】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、ＣＲＴ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ＣＲＴに代わって
壁掛けできるように、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場が期待されている。

【０００４】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インチを超えるよう
な大画面化が難しい等の課題が依然として残されてい
る。

【０００５】上記のような課題のある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。
該表示装置としては、例えば、紫外線を蛍光体に照射す
ることにより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（Ｆ
Ｅ）や表面伝導型電子放出素子を電子源として用い、前
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
ことにより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。

【０００６】上記自発光型の画像表示装置は、ＬＣＤに
比ベ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ＣＲＴに比ベて劣
る。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ＣＲＴ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ＣＲＴと同等の
ものが達成し得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に
より発光を得るものである。

【０００９】また本出願人は、先に特開平６−３４２６
３６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６に前記公
報で開示している表面伝導型電子放出素子の概略構成図
を示す。また、図７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６（ａ）は表面伝導型電子放出素子構成
を示す模式平面図、図６（ｂ）は表面伝導型電子放出素
子構成を示す模式断面図である。本図において６１は絶
縁性基板、６４は微粒子からなる導電性薄膜、６２,６
３は導電性薄膜６４と電気的接続を得るための一対の素
子電極、６５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６２,６３の間隔Ｌは数千オングスト
ローム〜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６４と電気的な接続を保つために
数百オングストローム〜数μｍの範囲に設定される。素
子電極６２,６３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６４の膜厚は、
素子電極６２,６３へのステップカバレージ、素子電極
間の抵抗値およ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、さらに、１０〜５０
０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６４の抵抗値は、Ｒｓが１０２〜
１０７Ω／□に設定されることが好ましい。なお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とするとき、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／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７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、５
００５はリアプレート、５００６は外枠、５００７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）を構成している。リアプ
レート５００５には、基板５００１が固定されている。

【００１４】この基板５００１上には表面伝導型電子放
出素子５００２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
５００２は、図７に示すとおり、Ｍ本の行方向配線５０
０３とＮ本の列方向配線５００４とにより配線されてい
る。行方向配線５００３、および列方向配線５００４
は、例えば、フォトリソグラフィー技術により形成され
る。

【００１５】これら、基板５００１、表面伝導型電子放
出素子５００２などの複数の電子放出素子、行方向配線
５００３、列方向配線５００４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５００３
と列方向配線５００４との電気的な絶縁が保たれてい
る。

【００１６】フェースプレート５００７の下面には、蛍
光体からなる蛍光膜５００８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５００８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。さらに、蛍光膜５００８のリアプレート５００５
側の面にはＡｌ等からなるメタルバック５００９が形成
されている。

【００１７】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気密構造の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５００４と電気的に接続されている。Ｄｙ１〜Ｄｙｎ
も同様にマルチ電子ビーム源の行方向配線５００３と電
気的に接続されている。また、Ｈｖはメタルバック５０
０９と電気的に接続されている。

【００１８】上記外囲器（気密容器）の内部は１０^-6To
rr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５００５およびフ
ェースプレート５００７の変形あるいは破壊を防止する
手段が必要となる。そのため、フェースプレート５００
７とリアプレート５００５との問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５００１と蛍光膜が形成されたフェー
スプレート５００７との間隔は一般に数百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。

【００１９】以上説明した画像表示装置は、容器外端子
Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、および行方向配線５
００３、列方向配線５００４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により、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５００９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により、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
５００７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。

【００２０】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。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の例が挙げられる。

【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、フォトリゾグラフィー技術、エッチング技
術を用いるとすると、対角が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、大面積に対応し得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、すでに特開平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。
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により所望のパターンの導体配線
などを形成するものである。

【００２４】スクリーン印刷機の一例を、図８および図
９を用いて以下に述べる。図８および図９において１０
０２は版枠、１００３はスクリーンメッシユ、１００７
はスキージ、１０１６はワーク（被印刷体）、１０１７
は押圧部、１０１８は版パターン、１０１９はインクパ
ターン、１０２０はインク、１０２４は張力、１０２３
はギャップである。スクリーンメッシユ１００３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１０２０を吐出するための版パターン１０１８が
抜いて形成されており、適宜設定された張力で版枠１０
０２に張られている。

【００２５】次に、スクリーン印刷の手順を、図８およ
び図９を用いて以下に述べる。まず図９に示すように版
枠１００２（すなわちスクリーンメッシュ１００３の
面）とワーク（被印刷体）１０１６を所定のギャップ１
０２３にセットする。次にスクリーンメッシュ１００３
が押圧部１０１７においてワーク（被印刷体）１０１６
に接するまでスキージ１００７を下げる。次にスキージ
１００７の手前にインク１０２０を設置する。次にスク
リーンメッシュ１００３がワーク（被印刷体）１０１６
に常に接するようにスキージ１００７を下げたままスキ
ージ１００７を図の矢印方向に操引してインクを掻き取
る。

【００２６】その際、図８に示すようにスキージからの
圧力によって、インク１０２０は版パターン１０１８を
通ってワーク（被印刷体）１０１６上に吐出される。か
かるインクの吐出と同時に図９に示すスクリーン押圧部
１０１７の張力１０２４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１００３がワーク（被印刷体）
１０１６から離れることにより、インク１０２０が分離
されワーク（被印刷体）１０１６上に図８に示す所望の
インクパターン１０１９が形成される。

【００２７】以上のような従来のスクリーン印刷には下
記のような特徴がある。すなわち、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こと、
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
行うこと、である。

【００２８】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、原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」）。

【００２９】すなわちこの印刷位置精度の悪化は大面積
になるほど平面型表示装置の素子作成の際、素子電極や
微粒子電子放出材からなる薄膜とのアライメントを悪く
し、画素欠陥やクロストークの一因となる場合があっ
た。かかるアライメントの問題は、設計マージンを大き
くすることによって逃れることができないほど高密度に
画素を形成する際、特に問題であった。

【００３０】以上のような間題に対して、フレクシャー
印刷が提案（特開平１−２７５１３９、同１−３０６２
４４各号公報）されている。フレクシャー印刷を図１０
により説明する。３００１はワーク定盤、３００２はワ
ーク、３００３はスクリーンメッシユ、３００４ａ,ｂ
は固定部材ａ,ｂであり、３００５はエアーシリンダ
ー、３００６はスキージである。

【００３１】フレクシャー印刷で使用されるスクリーン
メッシュは非弾性であって従来のスクリーン版に使用さ
れるスクリーンメッシュに比べて張力に対する伸びが極
めて少ない。長方形であるスクリーンメッシュの４辺の
うちの対向する一組の辺には、それぞれ固定部材ａ,ｂ
が接着されている。固定部材ａは不図示の印刷機本体に
固定されているが、固定部材ｂは移動可能である。

【００３２】ただし、この移動においてはスクリーンメ
ッシュに加わる張力の大きさは、エアーシリンダーによ
って一定に規定される。よって印刷においてはスキージ
がどの位置にあっても、スクリーンメッシュに加わる張
力を一定に保つことができると推定される。以上述べた
ようにフレクシャー印刷では高精度な印刷が期待され
る。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
フレクシャー印刷ではスクリーンメッシュへ加わる張力
は印刷方向のみである。このためスキージの直進性の振
れに由来する印刷方向に直行する方向への力がスクリー
ンメッシュへ加わった場合、かかる力に抗しきれず印刷
方向横向きにスクリーンメッシュがずれ、その結果印刷
パターンにかかるずれの影響が発生する場合があつた。

【００３４】また、図１０の概念図に示されるように、
印刷時点では、従来のスクリーン印刷同様に、版とワー
ク間に間隔があり、印刷時の版の変位量は、印刷版の位
置によって異なり、繰り返し印刷の際、非弾性版といっ
ても、版の変形が印刷位置によって異なる問題が発生し
た。

【００３５】本発明は上記の諸問題に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは高精度印刷用スクリー
ン印刷機、ならびに該印刷機を用いる画像形成装置、特
に平面型表示装置の製造方法を提供することにある。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意検討を進め本発明を完成するに到
った。そして上記の課題・目的は、以下に示す本発明に
よって解決・達成される。

【００３７】すなわち本発明は、スクリーン印刷機であ
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、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
れのないように固定する手段、およびインキを掻き取る
手段、の各手段を有することを特徴とするスクリーン印
刷機、ならびに該印刷機を使用して製造することを特徴
とする画像形成装置の製造方法を開示するものである。

【００３８】本発明においてはスクリーン印刷機におい
てスクリーン版のパターン部をワークに面接触させ、ス
クリーン版とワークを互いにずれのないように固定させ
る解決の手段により、印刷方向に直行する方向へのずれ
を引き起こす力を抑える作用を得て印刷ずれをなくし
た。また、同時に、版、ワーク間距離を実質的に０にな
るように、スクリーン印刷機においてスクリーン版のパ
ターン部をワークに面接触させているために、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
は発生し難く、繰り返し印刷を高精度に行うことが可能
となった。

【００３９】本発明におけるスクリーン版は、好ましく
は、上記非弾性スクリーン版にはポリエステルスクリー
ンや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、エレクトロフォー
ミング法で作成されたスクリーン版や金属板をエッチン
グして作成されたスクリーン版等を用いることができる
が、これらに限るものではない。上記リジタイズドスク
リーン版のメッキの厚さは一般的には３μｍ前後である
が、インキ吐出量に応じて適正値を選択すればよい。

【００４０】また本発明における版離れ時に用いる振動
印加機構は、例えば振動子をワークに当てる構成やワー
クを置く定盤内部に振動子を設定する構成が挙げられ
る。また本発明におけるスクリーン版をロール・ツー・
ロールの構成として張力を加える方法を図２により説明
する。

【００４１】図２において５ａ,ｂは張力ローラー、１
２はチャックである。本発明で使用されるスクリーン版
は長方形の形状を有していて、スクリーン版の一辺とか
かる一辺に対向する一辺が張力ローラー５ａ,ｂによっ
て固定される。固定される辺は印刷方向（スキージが動
く方向）に直行する２辺である。

【００４２】固定は、図２に示すチャック１２にくわえ
込ませることにより容易に達成できる。張力ローラー５
ａ,ｂは不図示の回転機構によって中心軸を中心に回転
させることが可能であり、かかる回転によりスクリーン
版を巻き込んでいくことができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
態様を具体的に説明する。

【００４４】

【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を説明する
が、本発明はこれらによって何ら限定されるものではな
い。

【００４５】［実施例１］図１、図２を用いて本発明の
スクリーン印刷機を説明する。図１はスクリーン印刷機
の概略構造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はパターン部４を
有するスクリーン版である。５ａ,ｂはスクリーン版の
一辺を固定し且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,ｂ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,ｂ,ｃ,ｄは接触ローラー７ａ,ｂを上下さ
せる上下機構であり、８ａ,ｂは７ａに対応し、また８
ｃ,ｄは７ｂに対応する。９ａ,ｂ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は振動印加機
構である。

【００４６】図２は、本発明の張力ローラーの概要を示
す摸式断面図である。図２で１２はスクリーンメッシュ
固定用のチャックである。次に本発明のスクリーン印刷
機を用いて行った印刷試験の手順について述べる。

【００４７】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リ
ジタイズドスクリーン版を用いた。スクリーン版は図１
に示すように中心部に印刷パターンが形成された長方形
の形状を有している。まず、かかるスクリーン版の一端
を図２に示すように張力ローラー５ａで固定する。かか
る固定は図２に示すチャックで挟むことにより行うが、
この際ローラーの切り欠けを図２に示すように印刷機本
体側に向くようにする。

【００４８】次にスクリーン版３を接触ローラー７ａ,
ｂおよび支持ローラー９ａ,ｂ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。その後接触ローラー７ａ,ｂを上
下機構８ａ,ｂ,ｃ,ｄ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。

【００４９】最後に張力ローラー５ａ,ｂに対して５ａ
には図１および図２において時計回りに、また５ｂには
反時計回りの回転を回転機構６ａ,ｂによって与えるこ
とにより、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を弛みのない状態にセット
した。本実施例においては、スクリーン版の張力は２ｋ
ｇ／ｃｍとした。なお、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。

【００５０】以上のようにスクリーン版３をセッティン
グした後印刷を行った。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。

【００５１】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、かかる振動を加えたまま接触
ローラー７ａ,ｂをそれぞれ同じ高さに保ちながら上下
機構８ａ,ｂ,ｃ,ｄにより徐々に上昇させた。この際張
力ローラー５ｂに回転を加えることにより、スクリーン
版３の張力を一定に保った。

【００５２】以上の方法により良好な版離れが実現さ
れ、刷り上がりパターンも横振れのない良好な位置精度
であった。

【００５３】［実施例２］実施例１に対してインキを掻
き取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以
外は同様の印刷を行った例を図３において示す。図３
は、本実施例の印刷機の概要を示す摸式断面図である。
図３において１３は印刷機の架台である。他に示した部
材は実施例１と同様である。図３においてワーク定盤１
はワーク２を固定したまま架台１３の上を水平方向に移
動することが可能である。またスクリーン版のセッティ
ングは実施例１と同様に行った。

【００５４】以上のような印刷機により印刷を行った。
本実施例の印刷ではスキージの長さ当り０.１ｋｇ／ｃ
ｍの印圧をスキージからスクリーン版３に加えたが、ス
キージ１０は架台１３に対しては固定して動かさなかっ
た。

【００５５】本実施例におけるインキの掻き取りはスキ
ージからの印圧を加えたまま、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
により行った。この際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なく且つスクリーン版
の張力が一定となるように調整した。かかる調整はワー
ク定盤の水平方向の移動と張力ロール５ａ,ｂの回転を
適正に同期させることにより達成可能である。この際の
印刷速度は５ｃｍ／ｓｅｃとした。ペーストは銀ペース
トを使用した。版離れは実施例１と同様に行った。

【００５６】以上の方法により実施例１と同様に良好な
版離れが実現され、刷り上がりパターンも横振れのない
良好な位置精度であった。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わたる印刷で
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。

【００５７】［実施例３］実施例１で述べたスクリーン
印刷により配線等を形成し、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。

【００５８】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。４０２,４０３,４０４は、オフセ
ット印刷で形成された素子電極である。４０７,４０８,
４０９は、本発明のスクリーン印刷でＡｇペーストイン
キを印刷した後、焼成して得られた厚み約７ミクロンの
印刷配線である。素子電極４０２,４０３,４０４は、印
刷配線４０７,４０８,４０９と各々接続している。４０
５,４０６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
あり、素子電極４０２,４０３,４０４およびその電極間
隔部に配置するようにＣｒマスクを用い、リフトオフ法
によって導電性膜を所望の形状にパターニングした。

【００５９】また４１５は、青板ガラスからなるガラス
基板であり、電子源基板４０１と５ミリメートル隔たれ
て対向している。４１６,４１７は蛍光体で、基板４１
５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４０２,４０３,４０４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４１
６,４１７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。

【００６０】４１８は、蛍光体４１６,４１７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３
００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。以上の蛍光体およびメタルバックを、ガ
ラス基板４１５上に形成したものをフェースプレートと
呼ぶ。

【００６１】４１９は素子基板と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、配線４０７,４０８,４０９間に電圧を印
加して薄膜４０５,４０６の通電処理を行い電子放出部
４１３,４１４を得た。この後メタルバック４１８をア
ノード電極として電子の引き出し電圧５ｋＶを印加し、
配線４０７,４０８,４０９間を通して素子電極４０２,
４０３から電子放出部４１３へ１４Ｖの電圧を印加した
ところ、電子が放出された。この放出電子をグリッド４
１９の電圧を変化させることによって変調し、蛍光体４
１６へ照射される放出電子量を調整することができた。

【００６２】これにより蛍光体４１６を任意に発光させ
ることができた。同様に素子電極４０３,４０４から電
子放出部４１４へ１４Ｖの電圧を印加したところ、電子
が放出された。この放出電子をグリッド４１９の電圧を
変化させることによって変調し、蛍光体４１７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４１７を任意に発光させることができた。

【００６３】なお図面上では２個の表示画素に対する構
成で説明したが、表示画素数はこれに限るものではな
い。従って、配線とグリッドをマトリックス状に形成
し、多数個の電子放出素子を配置、駆動することによっ
て多数個の表示画素によって任意の画像表示を可能とす
ることができる。

【００６４】［実施例４］以下、本発明の印刷装置およ
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。

【００６５】実施例１のようにして配線を形成すること
によって電子源基板を作成することができる。さらに、
蛍光体を配したフェースプレートを電子源基板に対向配
置させた後、真空容器を形成させることによって画像形
成装置を形成することができる。以下順に図５を用いて
説明する。

【００６６】図５は本発明の製造装置を用いて形成した
画像形成装置の表面伝導型電子放出素子基板の製造行程
を示す説明図である。図５（ａ）,（ ｃ）,（ｅ）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２個×３２、計４個のマトリックス状に配線と共に形
成した例を示す。本図において５０１はオフセット印刷
によって形成された素子電極である。

【００６７】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。５０２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、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る。絶縁層５
０３は一対の素子電極５０１の片側の電極位置に切り欠
け状の開口５０４を有している。

【００６８】５０５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り、絶縁層５０３上で短冊
状に配置形成されており、絶縁層５０３の開口５０４部
分で素子電極５０１の片側の電極と電気的に接続してい
る。下層配線５０２、絶縁層５０３、上層配線５０５は
ともに本発明のスクリーン印刷法で形成されている。５
０６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５０１および電極間隔部に形成される。

【００６９】以下、図５（ａ）〜（ｅ）により、本素子
基板の製造方法を順に説明する。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角の電子源基
板を準備（図５（ａ）参照）する。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、スクリーン印刷法により印刷、焼成を
行い、幅１００μｍ、厚みｌ２μｍの下層配線を形成
（図５（ｂ）参照）した。

【００７０】次に、下層配線と直交する方向に層問絶縁
膜をスクリーン印刷法により形成する。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および樹脂
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、スクリーン印刷法により印刷、焼成を２回繰り返し
行い、ストライプ状に層問絶縁膜を形成（図５（ｃ）参
照）した。

【００７１】次に、層間絶縁膜上に第二の配線（上層配
線）を形成した。下配線と同様な方法により幅１００μ
ｍ、厚さ１２μｍの上層配線を、スクリーン印刷法によ
り形成し、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（図５（ｄ）参照）される。

【００７２】次に、電子放出部を形成する。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。

【００７３】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１０ｎｍ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。こうして、フォーミング前までの電子
源基板が完成（図５（ｅ）参照）する。

【００７４】電子源基板を４０ｃｍ角の基板上に、４８
０個×４８０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
素子のフォーミング、活性工程等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５ｋＶ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。

【００７５】

【発明の効果】上記のように、スクリーン版にロール・
ツー・ロールの構成で張力を加え、且つ、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ないように固定する手段を構成す
る簡易な方法を用いたことにより、横振れのない繰り返
し再現性に優れた高精度な印刷を行うことができる。

【００７６】版の変形量も版の位置によらず一定、ある
いは実質的に少ないため、版の耐久性も確保される。さ
らに、かかる印刷機を画像形成装置の製造に用いること
により良好な特性を有する画像形成装置を製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリーン印刷機の概要を示す斜視
図。

【図２】本発明の張力ローラーを示す模式断面図。

【図３】本発明の印刷機の概要を示す模式断面図。

【図４】本発明の電子源を用いた画像形成装置の製造方
法を示す説明図。

【図５】本発明の表面伝導型電子放出素子基板の製造行
程を示す説明図。

【図６】従来の表面伝導型電子放出素子の概略構成を示
す模式図。

【図７】従来の画像表示装置の概略構成を示す斜視図。

【図８】従来のスクリーン印刷機の概略構成の一例を示
す斜視図。

【図９】従来のスクリーン印刷の手順を示す説明図。

【図１０】従来のフレクシャー印刷の手順を示す説明
図。

【符号の説明】

１,３００１ ワーク定盤 ２,３００２ ワーク ３ スクリーン版 ４ パターン部 ５ａ,ｂ 張力ローラー ６ａ,ｂ 回転機構 ７ａ,ｂ 接触ローラー ８ａ,ｂ,ｃ,ｄ 上下機構 ９ａ,ｂ 支持ローラー １０,１００７,３００６ スキージ １１ 振動印加機構 １２ スクリーンメッシユ固定チャック １３ 架台 ６１ 絶縁性基板 ６２,６３,４０２,４０３,４０４,５０１ 素子電極 ６４,４０５,４０６,５０９ 微粒子薄膜 ６５,４１３,４１４ 電子放出部 ４０１ 電子源基板 ４０５,４０６ 微粒子薄膜 ４０７,４０８,４０９ 印刷配線 ４１５ ガラス基板 ４１６,４１７ 蛍光体 ４１８ メタルバック ４１９ グリッド電極 ５０２ 下層配線 ５０３ 絶縁層 ５０４ 開口 ５０５ 上層配線 ５０６ 薄膜 １００２ 版枠 １００３,３００３ スクリーンメッシユ １０１６ ワーク（被印刷体） １０１７ 押圧部 １０１８ 版パターン １０１９ インクパターン １０２０ インク １０２３ ギャップ １０２４ 張力 ３００４ａ,ｂ 固定部材 ３００５ エアーシリンダー ５００１ 基板 ５００２ 表面伝導型電子放出素子 ５００３ 行方向配線 ５００４ 列方向配線 ５００５ リアプレート ５００６ 外枠 ５００７ フェースプレート ５００８ 蛍光膜 ５００９ メタルバック

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０ Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０Ｎ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクリーン印刷機であって、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、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ないように固
   定する手段、およびインキを掻き取る手段、の各手段を
   有することを特徴とするスクリーン印刷機。
2. 【請求項２】 前記スクリーン版が、非弾性スクリーン
   版である請求項１記載のスクリーン印刷機。
3. 【請求項３】 前記インキを掻き取る手段が、印刷時に
   スキージを動かすことによるものである請求項１記載の
   スクリーン印刷機。
4. 【請求項４】 前記インキを掻き取る手段が、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によるものである請求項１記載
   のスクリーン印刷機。
5. 【請求項５】 前記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ないことを特徴とする
   請求項４記載のスクリーン印刷機。
6. 【請求項６】 前記各手段に加えて、版離れ機構を有す
   ることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷機。
7. 【請求項７】 前記版離れ機構が、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】 画像形成装置を製造する方法において、
   該方法が請求項１ないし７のいずれかに記載の印刷機を
   使用して製造することを特徴とする画像形成装置の製造
   方法。