(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒中に分散したスペーサをスクリーン印刷によって基板上に配置するスクリーン版において、
表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、各開口を中心にした印刷方向の上流側の左右に配置され、印刷方向の上流側に向かう一対の突起構造体を有し、一対の突起構造体の間隔が印刷方向の上流側から下流側に向かい緩やかに減少することを特徴とするスクリーン版。
【請求項２】
請求項１項に記載のスクリーン版において、一対の突起構造体が印刷方向で複数に分割されていることを特徴とするスクリーン版。
【請求項３】
溶媒中に分散したスペーサをスクリーン印刷によって基板上に配置するスクリーン版において、
表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、複数の開口の両側の印刷方向の上流側に配置され、印刷方向上流側に向かう一対の突起構造体を有し、一対の突起構造体の間隔が印刷方向の上流側から下流側に向かい緩やかに減少することを特徴とするスクリーン版。
【請求項４】
溶媒中に分散したスペーサをスクリーン印刷によって基板上に配置するスクリーン版において、
表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、各開口の間の印刷方向の上流間に配置され、印刷方向上流側の先端がＶ字状に形成された突起構造体を有することを特徴とするスクリーン版。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のスクリーン版を電鋳加工によって作製することを特徴とするスクリーン版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置の上下電極間のギャップを一定に保つために基板上にスペーサを配置するためのスクリーン版とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶分子が電圧を印加されることにより旋光性の消失，複屈折，吸収，干渉，反射等を起こして光学的特性が変化することを利用した表示装置である。この液晶表示装置は各々電極が形成された２枚の基板上に５〜１０μｍ程度の球状のスペーサを多数配置して上下電極間のギャップを一定に保つように制御している。このスペーサの配置方法としては、一般的にスペーサを湿式又は乾式状態で散布ノズルにより基板上に噴霧して分散させる散布方式が採用されている。
【０００３】
電極間のギャップは液晶表示装置の応答速度やコントラスト等に影響を与える。この液晶表示装置のパネル面で均一な表示を実現するためには電極間のギャップの均一性が要求されるが、散布方式では基板全面にスペーサを散布するときに、スペーサの凝集や散布状態の不均一が生じる。そのため電極上にスペーサが置かれた場合と電極間にスペーサが置かれた場合ではギャップが異なり、ギャップの均一性を低下させて、表示性能のパネル面内のバラツキを増加させる原因となっていた。また、散布方式ではスペーサが凝集や散布状態に均一性と再現性に問題がある。このため基板の任意の位置にスペーサを配置して電極間のギャップの均一性を向上させることが検討されている。
【０００４】
例えば散布方式の代わりに印刷を用いた方法が特開平８−２５８４４４号公報や特開平５−１７３１４７号公報，特開平９−３０４７７９号公報に示されている。特開平８−２５８４４４号公報に示されたスペーサの配置方法は、スクリーン版に多数の貫通孔を設け、各貫通孔には、図８に示すように、スクリーン版２０の表面から裏面に向かって直径が小さくなるテーパ形状の開口部２１を設け、スクリーン版２０の裏面の開口端２２の周囲には凹部を設けている。そしてガラス基板２３上にスペーサを配置するときに、（ａ）に示すように、溶媒中に分散したスペーサ１２をスキージ１５により印刷方向に移動する。スキージ１５により移動しているスペーサ１２は、（ｂ）に示すように、スクリーン版２０の上部に形成されたテーパ形状の開口部２１で集められ、スクリーン版２０の裏面側の開口端２２で凝集状態になる。そして、最初のスペーサ１２が開口端２２から押し出され、（ｃ）に示すように、開口部２１に対応した場所に押し出されたスペーサ１２が配置される。一方、最初に押し出されたスペーサ１２につながっていたスペーサ１２は開口端２２とガラス基板２３との間隔がスペーサの径以下に設定されているため、スクリーン版２０とガラス基板２３の間に入ることができないため、最初に押し出されたスペーサ１２のみが開口端２２から押し出され、ガラス基板２３上にスペーサ１２を凝集なしで配置する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年は、通常のガラス基板以外のプラスチック基板を用いた液晶表示装置が携帯用機器に用いられている。この柔軟性のあるプラスチック基板を用い、前記スクリーン版２０を使用してスペーサ１２を配置しようとすると、図９の（ａ）に示すように、溶媒中に分散したスペーサ１２がスキージ１５の印刷方向に対する移動により、（ｂ）に示すように、スクリーン版２０の開口部２１の裏面側の開口端２２に集められて凝集状態となり、最初のスペーサ１２が押し出された状態で、さらにスキージ１５が印刷方向へ移動すると、開口端２２に凝集したスペーサ１２を上部の開口部２１のテーパ形状に沿って移動させ、開口端２２から押し出された最初のスペーサ１２をプラスチック基板１４へ押し込もうとする応力Ｆを発生させる。ガラス基板の場合は剛性があるため応力Ｆによる基板表面の変形は起きないが、柔軟性を有するプラスチック基板１４は応力Ｆにより変形し、プラスチック基板１４の表面に大きな凹み２４が生じる。このため開口端２２とプラスチック基板１４との間隔を大きくし、開口端２２から最初のスペーサ１２につながった状態で次のスペーサ１２も押し出されてしまう。その結果、（ｃ）に示すように、プラスチック基板１４の開口部２１に対応した場所に複数のスペーサ１２が凝集して配置される。このように複数のスペーサ１２が凝集して配置されると、電極間のギャップの均一性を低下させ、表示性能が低下してしまう。
【０００６】
また、スペーサ１２が凝集するため、電極間のギャップを確保のために必要なスペーサの量が増加して液晶表示装置のコストアップになってしまう。
【０００７】
このプラスチック基板の変形が生じることを防ぐために、スキージの押し込み圧を低減してスペーサの凝集を抑制すると、スペーサがスクリーン版の裏面側の開口端に集められにくくなり、スクリーン版の貫通孔に対応したプラスチック基板上の位置にスペーサが配置されない場所が多く発生し、ギャップ均一性を低下させてしまう。
【０００８】
この発明はかかる短所を改善し、プラスチック基板でもスペーサを均一に配置することができるスクリーン版とその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るスクリーン版は、溶媒中に分散したスペーサをスクリーン印刷によって基板上に配置するスクリーン版において、表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、各開口を中心にした印刷方向の上流側の左右に配置され、印刷方向の上流側に向かう一対の突起構造体を有し、一対の突起構造体の間隔が印刷方向の上流側から下流側に向かい緩やかに減少することを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る第２のスクリーン版は、上記一対の突起構造体を印刷方向で複数に分割したことを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る第３のスクリーン版は、溶媒中に分散したスペーサをスクリーン印刷によって基板上に配置するスクリーン版において、表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、複数の開口の両側の印刷方向の上流側に配置され、印刷方向上流側に向かう一対の突起構造体を有し、一対の突起構造体の間隔が印刷方向の上流側から下流側に向かい緩やかに減少することを特徴とする。
【００１２】
この発明に係る第４のスクリーン版は、溶媒中に分散したスペーサをスクリーン印刷によって基板上に配置するスクリーン版において、表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、各開口間の印刷方向の上流間に配置され、印刷方向上流側の先端がＶ字状に形成された突起構造体を有することを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るスクリーン版の製造方法は、上記各スクリーン版を電鋳加工によって作製することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明のスクリーン版は、スペーサが１個だけ入る大きさの複数の開口と、各開口を中心にした印刷方向の上流側すなわちスクリーン版をスキージで擦る方向の上流側の左右の表面に設けられた一対の突起構造体を有する。突起構造体はスクリーン版表面からほぼ垂直に一定高さだけ突出し、一定長さを有し、印刷方向上流側の間隔が開口の近傍の間隔より大きくなっており、一対の突起構造体の相対する面が開口に対して一定角度をなしている。また、隣接する一対の突起構造体は一定間隔をおいて設けてある。
【００１６】
このスクリーン版を作製するときは、ガラス基板上に第１層目のレジストを被覆し、一対の突起構造体のパターンに対応するマスクを用い，フォトリソグラフィにより一対の突起構造体の反転レジストパターンを形成する。次に、反転レジストパターンが溶解しないように加熱を行い、反転レジストパターンの高分子樹脂を架橋させる。その後、一対の突起構造体の反転レジストパターン上に第２層目のレジストを被覆し、開口のパターンに対応するマスクを用い、フォトリソグラフィにより開口の反転レジストパターンを形成して金型を完成させる。この金型の表面に金属薄膜を真空蒸着又はスパッタリングにより成膜して導電処理を行い、必要に応じて離型剤を塗布する。その後、金型を使用して電鋳加工により多数の開口と、各開口に対応する一対の突起構造体を有するスクリーン版を作製する。
【００１７】
このスクリーン版を用いて溶媒中に分散したスペーサをプラスチック基板上へ配置するときは、スクリーン版をプラスチック基板に配置し、スクリーン版の表面に溶媒中に分散させたスペーサを主に印刷上流側に置き、スキージで印刷を行う。スキージが印刷方向に移動すると、スペーサはスキージに当たり印刷下流側へ運ばれる。スキージがさらに移動して一対の突起構造体上にくると、スペーサは一対の突起構造体に当たり掻き集められ、凝集状態になりながら開口付近へと運ばれ、開口に対応した位置にスペーサを確実に置くための必要量が確保される。その結果、凝集したスペーサの最初の１個のスペーサが開口に入り、スクリーン版の裏面側の開口端を通してプラスチック基板上に置かれる。
【００１８】
【実施例】
〔実施例１〕  図１はこの発明の一実施例のスクリーン版の構成を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。図に示すように、スクリーン版１はスペーサが１個だけ入る大きさの複数の開口２と、各開口２を中心にした印刷方向の上流側すなわちスクリーン版１をスキージで擦る方向の上流側の左右の表面に設けられた一対の突起構造体３ａ，３ｂを有する。突起構造体３ａ，３ｂはスクリーン版１表面からほぼ垂直に高さＧＨだけ突出し、長さＧＬを有し、印刷方向上流側の間隔ＧＷ１が開口２の近傍の間隔ＧＷ２より大きくなっており、一対の突起構造体３ａ，３ｂの相対する面が開口２に対して一定角度θをなしている。また、隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂは間隔ＧＳ１をおいて設けてある。
【００１９】
このスクリーン版１を作製するとき、通常のスクリーン版の製造に広く用いられているナイロンメッシュを樹脂で被覆する方法は表面に突起構造体３ａ，３ｂを形成できないために適せず、スクリーン版１は金属をレジストで被覆し薬液により所望の形状にエッチングして形成するか、あるいは電鋳加工によって作製する。特に電鋳加工は金型の形状をμｍのオーダで転写できるため、スクリーン版１の作製に適している。すなわち、スクリーン版１の開口２や突起構造体３ａ，３ｂの大きさは数μｍから数１０μｍであり、フォトリソグラフィによって容易にスクリーン版１の反転形状のレジストパターンを作製できる。したがってフォトリソグラフィによりスクリーン版１の金型を作製し、その金型を電鋳加工によって転写することによって容易にスクリーン版１を作製することができる。また、電鋳加工とフォトリソグラフィは広く用いられている技術であり，エッチングでスクリーン版を製造する場合と比較し低コストでスクリーン版１を製造できる。
【００２０】
この電鋳加工によるスクリーン版１を作製する方法の一例を図２の工程図を参照して説明する。図２（ａ）に示すように、ガラス基板４上に第１層目のレジスト５を被覆し、突起構造体３ａ，３ｂのパターンに対応するマスクを用い，フォトリソグラフィにより突起構造体３ａ，３ｂの反転レジストパターン６を形成する。次に、反転レジストパターン６が溶解しないように加熱を行い、反転レジストパターン６の高分子樹脂を架橋させる。その後、（ｂ）に示すように、突起構造体３ａ，３ｂの反転レジストパターン６上に第２層目のレジストを被覆し、開口２のパターンに対応するマスクを用い、フォトリソグラフィにより開口２の反転レジストパターン７を形成して金型８を完成させる。この金型８の表面に金属薄膜を真空蒸着又はスパッタリングにより成膜して導電処理を行い、必要に応じて離型剤を塗布する。その後、（ｃ）に示すように、金型８をＮｉ電解液９に浸積し、電極１０から電圧を印加し、金型８上にＮｉを析出させてＮｉ膜１１を作製する。Ｎｉ膜１１を作製後、金型８からＮｉ膜１１を外しＡｌ枠に取り付け、（ｄ）に示すようにスクリーン版１を作製する。このようにしてスクリーン版１の表面に開口２と１対の突起構造体３ａ，３ｂを設けることができる。なお、スクリーン版の材質としてはＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｏやそれらの合金あるいはステンレス等が使用できるが、電鋳加工では主にＮｉやＮｉ合金が用いられる。
【００２１】
上記のように作製したスクリーン版１を用いて溶媒中に分散したスペーサ１２をプラスチック基板上へ配置する方法を図３の正面図（Ａ）と側面断面図（Ｂ）の配置模式図を参照して説明する。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、開口２の裏面に凹み１３を有するスクリーン版１をプラスチック基板１４に配置し、スクリーン版１表面に溶媒中に分散させたスペーサ１２を主に印刷上流側に置き、スキージ１５で印刷を行う。スキージ１５が印刷方向に移動すると、スペーサ１２はスキージ１５に当たり印刷下流側へ運ばれる。スキージ１５がさらに移動して突起構造体３ａ，３ｂ上にくると、（ｂ）に示すように、スペーサ１２は突起構造体３ａ，３ｂにも当たり移動方向が限定される。すなわち、突起構造体３ａ，３ｂは開口２から印刷上流側へ伸びており、その間隔が印刷下流側に向かって減少しているため、スキージ１５によって運ばれるスペーサ１２はスキージ１５の移動にしたがって掻き集められ、凝集状態になりながら開口２付近へと運ばれ、開口２に対応した位置にスペーサ１２を確実に置くための必要量が確保される。その結果、凝集したスペーサ１２の最初の１個のスペーサ１２ａが開口２に入り、スクリーン版１の裏面側の開口端１６を通してプラスチック基板１４上に置かれる。ここで開口２はほぼ垂直形状をしているため、スキージ１５が印刷中にスペーサ１２に加えられる応力は印刷方向と同じになり、プラスチック基板１４へスペーサ１２を押し込もうとする方向へは働かない。その結果、プラスチック基板１４上に最初に置かれたスペーサ１２ａはプラスチック基板１４へ押し込まれず、スクリーン版１の開口端１６とプラスチック基板１４との間隔を広げないですむ。また、スクリーン版１の裏面の凹み１３とプラスチック基板１４の間隔はスペーサ１２が１個だけ入るように作られているので、スクリーン版１とプラスチック基板１４の間には最初のスペーサ１２ａだけが入り、（ｃ）に示すように、１個のスペーサ１２ａだけがスクリーン版１の開口２に対応した位置に置かれ、プラスチック基板１４上でスペーサ１２が凝集することを抑制できる。
【００２３】
このようにしてプラスチック基板１４上でスペーサ１２が凝集することを抑制できるから、電極間のギャップ制御に必要なスペーサ量が少なくて済み、スペーサ配置のための製造コストを低減することができる。また、プラスチック基板１４上でスペーサ１２を配置する位置に対応してスクリーン版１に開口２と突起構造体３ａ，３ｂを設けることにより、プラスチック基板１４上の所望の位置にそれぞれ１個のスペーサ１２を配置することができる。特にスクリーン版１とプラスチック基板１４を位置合わせするアライメント機構をスクリーン印刷装置に取り付けた場合、スクリーン版１とプラスチック基板１４を正確に位置合わせすることができ、プラスチック基板１４上の任意の位置に正確にスペーサ１２を配置できる。
【００２４】
このようにスキージ１５によってスペーサ１２を効率的に掻き集めるために突起構造体３ａ，３ｂの形状が重要である。例えば突起構造体３ａ，３ｂの高さＧＨが小さすぎる場合、スキージ１５で集められたスペーサ１２が印刷中に突起構造体３ａ，３ｂを乗り越えてしまい、開口２に対応した位置にスペーサ１２を確実に置くための必要量が突起構造体３ａ，３ｂの印刷下流側の終端である開口２付近で確保されなくなる。その結果スクリーン版１全面にある多数の開口２のなかでスペーサ１２が置かれない開口２が生じ、プラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率が低下してしまう。また、突起構造体３ａ，３ｂの高さＧＨが大きすぎる場合は、スキージ１５の押し込み圧を上げても、スキージ１５がスペーサ１２に接触しなくなり、スキージ１５でスペーサ１２を掻き集めることができなくなり、やはりプラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率は低下する。この突起構造体３ａ，３ｂの高さＧＨはスキージ１５の硬度や押し込み圧，スクリーン版１の材質や加工法，スペーサ１２の大きさや含有量，開口２の大きさや密度等に影響されるが、一般的にはスペーサ１２の大きさの１／２から３倍程度にすれば、上記弊害を解消しプラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率を高めることができる。例えばＳＴＮモードやＴＮモードで用いられる５μｍのスペーサ１２を配置する場合、突起構造体３ａ，３ｂの高さＧＨを３μｍ〜１５μｍ程度にすると，プラスチック基板１４上でスペーサ１２は凝集がなく、占有率も高く配置することができる。
【００２５】
また、突起構造体３ａ，３ｂの長さＧＬが短すぎる場合、スキージ１５の印刷方向と直交する長手方向における開口２のピッチを考慮すると、隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂの隙間ＧＳ１が非常に大きくなる。その結果、スキージ１５で運ばれるスペーサ１２のうち多くは隙間ＧＳ１を通り、スペーサ１２を開口２付近に効率よく集めることができなくなり、やはりプラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率が低下してしまう。一方、隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂの隙間ＧＳ１がスペーサ１２の大きさ未満になるのに十分な隙間ＧＬを突起構造体３ａ，３ｂが持つ場合、スペーサ１２は隙間ＧＳ１を通らなくなり、効率的にスペーサ１２を開口２付近に集めることができ、プラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率を高めることができる。したがって、突起構造体３ａ，３ｂの長さＧＬは隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂの隙間ＧＳ１がスペーサ１２の大きさ未満になるように設定すると良い。但し、印刷速度やスペーサ１２の大きさや含有量，開口２の大きさや密度等によっては隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂの隙間ＧＳ１がスペーサ１２の大きさ以上であってもスペーサ１２を開口２付近に十分な必要量を集めることができる場合もある。したがって、この発明においては、隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂの隙間ＧＳ１がスペーサ１２の大きさ未満に限定するものではない。
【００２６】
また、突起構造体３ａ，３ｂの角度θも印刷速度やスペーサ１２の大きさや含有量，開口２の大きさや密度等に依存するが、一般的に角度θが大きすぎる場合にはスキージ１５で押されるスペーサ１２に対して突起構造体３ａ，３ｂが遮蔽物となり、スペーサ１２が突起構造体３ａ，３ｂに当たり開口２に向かって円滑に運ばれにくくなり、スペーサ１２を開口２付近に効率よく集めることができず、プラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率が低下する。一方、角度θが小さすぎる場合、印刷方向における開口２のピッチを考慮すると、隣接する一対の突起構造体３ａ，３ｂの隙間ＧＳ１が大きくなり、スペーサ１２を開口２付近に効率よく集めることができなくなり、やはりプラスチック基板１４上のスペーサ１２の占有率が低下する。一般的に開口２はスクリーン版１表面の２次元方向で等ピッチで配置されているので、一対の突起構造体３ａ，３ｂのなす角度θはスペーサ１２が突起構造体３ａ，３ｂに沿って円滑に運ばれるよう６０度〜１２０度にすると良い。
【００２７】
また、スクリーン版１の厚さ、すなわち開口２の深さと使用するスペーサ１２の大きさは強い相関があり、スクリーン版１の厚さを一意には決定できないが、例えばＳＴＮモードやＴＮモードで用いられる５μｍのスペーサ１２を配置する場合はスクリーン版１の膜厚を５〜３０μｍ程度にすると、プラスチック基板１４上でスペーサ１２を凝集なく配置することができる。
【００２８】
さらに、開口２の大きさはスペーサ１２が１個だけ入る必要があるため、スペーサ１２の大きさより幾分大きくて２倍未満、望ましくはスペーサ１２の大きさの１．２倍〜１．６倍にするのが良い。例えばＳＴＮモードやＴＮモードで用いられる５μｍのスペーサ１２の場合は、開口形状のバラツキを考慮して開口２の大きさを６〜８μｍ程度にするのが良い。また、スクリーン版１の裏面に開口２に対応して凹み１３を設けると、開口２から多くの溶媒が凹み１３に入り込み、スペーサ１２をプラスチック基板１４上に固定しやすくなる。この凹み１３の大きさは、スペーサ１２をプラスチック基板１４上に固定できる量の溶媒が供給される容積があれば良いので、凹み１３のスクリーン版１の印刷方向の長さは１０〜５０μｍとするのが良く、凹み１３の深さはスペーサ１２の大きさよりも小さい必要があり、ＳＴＮやＴＮモードの場合は１〜３μｍにすると良い。なお、この実施例ではスクリーン版１の裏面に開口２に対応して凹み１３を設けた場合について説明したが、凹み１３がなくても相当数のスペーサ１２がプラスチック基板１４上に固定されるので、液晶表示装置の表示品質によっては凹み１３が必要ない場合もある。
【００２９】
また、上記実施例では一対の突起構造体３ａ，３ｂの間隔ＧＷは印刷上流側から印刷下流側に向かい直線的に減少している場合について説明したが、各突起構造体３ａ，３ｂを湾曲させ、間隔ＧＷを印刷上流側から印刷下流側に向かって曲線状に緩やかに減少させても良い。
【００３０】
さらに、使用できるスペーサ１２はプラスチック製やシリカ製のどちらでも良く、スペーサ１２を分散させる溶媒としてはスクリーン印刷中に蒸発が少なく、かつ印刷後には比較的低温の加熱で蒸発する有機溶媒、例えば１−オクタノールや２−エチル−１−ヘキサノール，２−メチル−１，３−ヘキサジオール等のアルコール類を使用すれば良い。
【００３１】
また、スペーサ１２を掻き集めるスキージ１５の材質としては、スクリーン印刷用のスキージで使用されている材料であればいずれでも良く、一般的に使用されるウレタン樹脂等の高分子樹脂やステンレス等の金属を用いれば良い。特にスキージ１５の材質として高分子樹脂を用いた場合は、突起構造体３ａ，３ｂがスキージ１５に押し込まれ易くなり、スキージ１５が突起構造体３ａ，３ｂの上にある場合でもスキージ１５がスクリーン版１表面に接触しやすくなり、スペーサ１２を円滑に運ぶことができる。また、長期間使用しても、スキージ１５の押し込みによる突起構造体３ａ，３ｂの形状劣化が小さくなり、スクリーン版１の寿命を伸ばすことができる。
【００３２】
また、スペーサ１２を配置するプラスチック基板１４としては一般的な高分子フィルムや高分子シートが用いられ、例えばポリカーボネート（ＰＣ）やポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が使用できる。その厚さは０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍ位が一般的であり、特に薄い液晶表示装置を作製したい場合は０．０７ｍｍ〜０．４ｍｍ程度のプラスチック基板１４を使用する。さらにプラスチック基板１４上に種々の薬液から基板を保護する耐溶剤層や液晶層への気体進入を抑制するガスバリア層，透明電極等の電極を形成する時の応力を緩和するバッファ層等が積層されていると、液晶表示装置の製造歩留や寿命が向上するのでより望ましい。また、スペーサ１２を配置する基板として柔軟性のないガラス基板や石英基板等の非プラスチック基板であっても、スクリーン版１を用いて上記実施例と同様にスペーサ１２を凝集させないで任意の位置に配置することができる。
【００３３】
〔実施例２〕  実施例１ではスクリーン版１に四角柱状の突起構造体３ａ，３ｂを設けた場合について説明したが、図４の斜視図に示すように、スクリーン版１に上端が鋭利に形成された三角柱状の突起構造体３１ａ，３１ｂを設けても良い。このように三角柱状の突起構造体３１ａ，３１ｂを設けることにより、スキージ１５が突起構造体３１ａ，３１ｂと接触するときに三角柱状の鋭利な上端で接触する。したがってスキージ１５がスクリーン版１に押し込まれるとき、スキージ１５と突起構造体３１ａ，３１ｂとの接触面積が減り、突起構造体３１ａ，３１ｂ上では単位面積当たりの押し込み圧力が大きくなり、スキージ１５が高分子樹脂で作製されている場合は、前記実施例１よりも突起構造体３１ａ，３１ｂがスキージ１５に押し込まれ易くなる。その結果、四角柱状の突起構造体３ａ，３ｂの場合よりも突起構造体３１ａ，３１ｂの高さＧＨを大きくでき、スペーサ１２をより容易に開口２付近に集めることができ、プラスチック基板１４上にスペーサ１２を高占有率で配置することができる。
【００３４】
〔実施例３〕  また、図５の斜視図に示すように、印刷方向の上流側がＶ字状に形成され、両側面が印刷方向の上流側に広がり、両側面の下流端が隣接する開口２の近傍にある突起構造体３２を各開口２の間に設けても良い。このように、各開口２の間に印刷方向の上流側がＶ字状に形成に形成され突起構造体３２を設けることにより、実施例１，２のように一対の突起構造体３ａ，３ｂや突起構造体３１ａ，３１ｂ同士の隙間ＧＳ１がないため、スキージ１５が印刷方向に動くときに、スクリーン版１上の全てのスペーサ１２を突起構造体３２に沿って開口２付近に集めることができる。したがってプラスチック基板１４上にスペーサ１２をより高占有率で配置することができる。
【００３５】
〔実施例４〕  また、実施例１に示した一対の突起構造体３ａ，３ｂあるいは、実施例２に示した一対の突起構造体３１ａ，３１ｂをそれぞれ複数に分割して設けても良い。例えば図６に示すように、スクリーン版１表面からほぼ垂直に高さＧＨだけ突出し、長さＧＬを有する一対の突起構造体をそれぞれ印刷方向に複数に分割して、分割した各突起構造体片３４で一対の突起構造体３３ａ，３３ｂを構成する。ここで分割した各突起構造体片３４の隙間ＧＳ２はスペーサ１２の大きさより小さくしておく。このように一対の突起構造体３３ａ，３３ｂはそれぞれ突起構造体片３４で分割されているが、各突起構造体片３４の隙間ＧＳ２をスペーサ１２の大きさより小さくしておくことにより、スキージ１５が印刷方向に動くときスペーサ１２は一対の突起構造体３３ａ，３３ｂに沿って開口２付近に集められる。また、スペーサ１２を分散させた溶媒はスキージ１５が移動するにしたがって分割された各突起構造体片３４の隙間ＧＳ２を通して一対の突起構造体３３ａ，３３ｂの外側に流れ出し、一対の突起構造体３３ａ，３３ｂで挟まれた領域の溶媒の容量が減る。その結果、スキージ１５が印刷方向に移動するにしたがって溶媒が一対の突起構造体３３ａ，３３ｂの上を越えて溢れ出すことを抑制できる。この一対の突起構造体３３ａ，３３ｂの上を越えて溢れ出す溶媒の量が多いと、一対の突起構造体３３ａ，３３ｂで挟まれた領域にあるスペーサ１２の一部を溶媒の流れに乗せて突起構造体３３ａ，３３ｂを乗り越えさせるが、この一対の突起構造体３３ａ，３３ｂの上を越えて溢れ出す溶媒の量を抑制することにより、一対の突起構造体３３ａ，３３ｂで挟まれた領域にあるスペーサ１２が突起構造体３３ａ，３３ｂを乗り越えることを抑えることができ、一対の突起構造体３３ａ，３３ｂで挟まれた領域にあるスペーサ１２を効率よく開口２付近に集めることができる。このスペーサ１２が突起構造体３３ａ，３３ｂを乗り越えることを抑えるために設けた各突起構造体片３４の隙間ＧＳ２は加工精度を考えるとスペーサ１２の大きさの１／２〜１倍未満にすれば良い。例えばＳＴＮモードやＴＮモードで用いられる５μｍのスペーサを配置する場合は、各突起構造体片３４の隙間ＧＳ２を３〜４μｍ程度にすると良い。但し、印刷速度，スペーサ１２の大きさや含有量，開口２の大きさや密度，突起構造体３３ａ，３３ｂの高さＧＨと長さＧＬ及び角度θ等によっては隙間ＧＳ２がスペーサ８０７の大きさ以上であっても，スペーサ８０７が各突起構造体片３４の隙間ＧＳ２をほとんど通らなくなる場合もあり、そのような場合は隙間ＧＳ２をスペーサ１２の大きさ未満にしなくても良い。
【００３６】
〔実施例５〕  また、液晶表示装置の表示性能や表示モードによってギャップ均一性のマージンが広い場合や開口２の密度が非常に多い場合及びスペーサ１２の含有量が非常に多い場合等においては、スクリーン版１の１個の開口２に対し一対の突起構造体３ａ，３ｂあるいは突起構造体３１ａ，３１ｂを設けるのではなく、一部の突起構造体を間引いても良い。例えば図７の斜視図に示すように、２個の開口２を挟んで一対の突起構造体３ａ，３ｂを設けても良い。このように突起構造体３ａ，３ｂの数を減らすことにより、スクリーン版１を作製するときの歩留を向上することができ、スペーサ１２を配置する工程のコストを抑えることができる。
【００３７】
〔具体例１〕  実施例１〜実施例５のスクリーン版１とスキージ１５を用いて透明電極が形成された厚さ０．１３ｍｍのＰＣ基板上に大きさ５．５μｍのスペーサ１２を配置した。スクリーン版１は電鋳加工によりＮｉ合金で下記表に示す構造で作製した。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
この各スクリーン版１を作製したときに、Ｎｏ７のスクリーン版１を製造するための金型を作製したときの歩留は他のスクリーン版１の金型作製の歩留より若干良かった。これは突起構造体の数が少ないためと考えられる。また、スペーサ１２を配置するためのインクは直径５．５μｍで固着剤無しのプラスチックスペーサを２−メチル−１，３−ヘキサジオールの溶媒に５０重量％分散させたものを用い、スキージ１５はポリウレタン製のものを使用した。また、使用したプラスチック基板１４は有機膜からなる耐溶剤層と酸化シリコン膜からなるガスバリア層が積層された厚さ０．１３ｍｍのＰＣ基板上に反応性スパッタ法によりＩＴＯ層を７５ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィ／エッチングプロセスにより塩化鉄／塩酸系のウエットエッチング液を用いてＩＴＯ層をエッチングして透明電極を形成し、その後、透明電極上にフレキソ印刷で可溶性ポリイミド樹脂を８０ｎｍ塗布し，加熱により溶媒を蒸発させ配向膜とし、さらにラビングにより配向処理を行った。
【００４０】
そして各スクリーン版１をスクリーン印刷装置に取り付け、プラスチック基板１４をスクリーン印刷装置に設置した。その後、スクリーン版１の印刷上流側にインクを置き、スキージ１５で擦り印刷を行い、プラスチック基板１４を１００℃１５分間オーブン中で加熱し溶媒を蒸発させてプラスチック基板１４にスペーサ１２を配置した。このプラスチック基板１４上に配置されたスペーサ１２を観察した結果、占有率はＮｏ１からＮｏ７の全てのスクリーン版１で９０％以上であり、配置されたスペーサ１２のうち凝集していない比率は８５％以上となっていた。特にＮｏ３，Ｎｏ４，Ｎｏ５、Ｎｏ６のスクリーン版１では占有率が９５％を越えており、スクリーン版１全面に良好なスペーサ配置ができていた。
【００４１】
【具体例２】
上記具体例１のＮｏ１〜Ｎｏ７のスクリーン版１によってスペーサ１２が配置された７枚のプラスチック基板１４を用い液晶表示装置を作製した。液晶表示装置を作製するにあたり、対向基板となる厚さ０．１３ｍｍのＰＣ基板上に反応性スパッタ法によりＩＴＯ層を７５ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィ／エッチングプロセスにより塩化鉄／塩酸系のウエットエッチング液を用いてＩＴＯ層をエッチングして対向透明電極を形成した。この対向透明電極上にフレキソ印刷で可溶性ポリイミド樹脂を８０ｎｍ塗布し、加熱により溶媒を蒸発させ配向膜とした。その後ラビングにより配向処理を行った。この対向基板となるＰＣ基板の周辺にエポキシ樹脂からなるシール剤をディスペンサにより塗布し、スペーサ１２が配置された７枚のプラスチック基板１４と各々貼り合わせ、１２０℃の加熱によりシール剤を硬化させ７個の空セルを完成させた。この空セルにネマチック液晶を注入して注入孔をアクリル性の封止剤で封止した。さらに、両基板表面に偏光板を貼り付け、透明電極と対向透明電極のパットとＴＡＢ形状の駆動用ＬＳＩを異方性導電膜を介して接続して７個の液晶表示装置を完成させた。完成した７個の液晶表示装置の表示特性を測定した結果，表示品質の面内均一性が高く、全て４〜８階調表示が可能であった。
【００４２】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、スクリーン版に、表面に対してほぼ垂直形状に設けられた多数の開口と、各開口を中心にした印刷方向の上流側の左右に配置され、印刷方向の上流側に向かう一対の突起構造体を設け、一対の突起構造体の間隔が印刷方向の上流側から下流側に向かい緩やかに減少するようにしたから、スキージにより運ばれるスペーサを一対の突起構造体により掻き集めて凝集状態にして開口付近へ運ぶことができ、開口に対応した位置にスペーサを確実に置くための必要量を確保することができる。したがって基板上にスペーサを高占有率で配置することができる。また、スクリーン版上のスペーサを有効に使用するから、ギャップ制御に必要なスペーサの使用量を減少でき、スペーサ配置のための製造コストを低減することができる。
【００４３】
また、開口が表面に対してほぼ垂直形状をしているから、スキージが印刷中にスペーサを圧する応力は印刷方向と同じになり、スペーサを基板へ押し込もうとする方向へ応力が働かず、プラスチック基板を使用した場合、プラスチック基板の変形を防ぎ、開口に対応した基板上に１個のスペーサだけを配置して、基板上でスペーサが凝集することを抑制できる。
【００４４】
また、一対の突起構造体が印刷方向で複数に分割することにより、スキージで押された溶媒を分割した突起構造体の間隙から流出させて、一対の突起構造体の上を越えて溢れ出す溶媒の量を抑制することにより、一対の突起構造体で挟まれた領域にあるスペーサが突起構造体を乗り越えることを抑えることができ、一対の突起構造体で挟まれた領域にあるスペーサを効率よく開口付近に集めることができる。
【００４５】
さらに、一対の突起構造体を複数の開口の両側の印刷方向の上流側に配置することにより、突起構造体の数を減らしてスクリーン版を作製するときの歩留を向上することができ、スペーサを配置する工程のコストを抑えることができる。
【００４６】
また、各開口の間の印刷方向の上流間に配置され、印刷方向上流側の先端がＶ字状に形成された突起構造体を設けることにより、スキージによりスクリーン版上の全てのスペーサを突起構造体に沿って開口付近に集めることができ、基板上にスペーサをより高占有率で配置することができる。また、スクリーン版上のスペーサを全て有効に使用でき、ギャップ制御に必要なスペーサの使用量を大幅に減少でき、スペーサ配置のための製造コストをより低減することができる。
【００４７】
また、多数の開口と突起構造体を有するスクリーン版を電鋳加工によって作製することにより、エッチング加工でスクリーン版を製造する場合と比べて低コストで安定した形状と寸法を有するスクリーン版を容易に作製することができる。
【００４８】
また、多数の開口と突起構造体を有するスクリーン版を用いて、スクリーン版上の溶媒に分散されたスペーサを基板上に配置し、このスペーサを配置した基板を液晶表示装置に使用することにより、電極間のギャップの均一性を高め、表示品質の面内バラツキが低減した良好な表示特性を持つ液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のスクリーン版の構成図である。
【図２】上記実施例のスクリーン版を作製するときの工程図である。
【図３】上記スクリーン版を使用してスペーサを配置するときの動作工程図である。
【図４】第２の実施例のスクリーン版の構成を示す斜視図である。
【図５】第３の実施例のスクリーン版の構成を示す斜視図である。
【図６】第４の実施例のスクリーン版の構成を示す斜視図である。
【図７】第５の実施例のスクリーン版の構成を示す斜視図である。
【図８】従来例の動作を示す動作工程図である。
【図９】従来例でプラスチック基板を使用したときの動作を示す動作工程図である。
【符号の説明】
１；スクリーン版、２；開口、３；突起構造体、１２；スペーサ、
１４；プラスチック基板、１５；スキージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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