JP2001150830A - スクリーン版とその製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラスチック基板でも上下電極間のギャップを
一定に保つスペーサを均一に配置する。 【解決手段】スクリーン版１の表面に対してほぼ垂直形
状に設けられた一対の突起構造体３を多数の開口２を中
心にした印刷方向の上流側の左右に配置し、一対の突起
構造体３の間隔を印刷方向の上流側から下流側に向かい
緩やかに減少させる。スキージ１５により運ばれるスペ
ーサ１２を一対の突起構造体３により掻き集めて凝集状
態にして開口２付近へ運び、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を確保する。

Description

【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及び
液晶表示装置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５−１７３
１４７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２
０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１
４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及びスクリーン版でスペーサ
を均一に配置した液晶表示装置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。

【００１４】この発明に係る液晶表示装置は、上記各ス
クリーン版を用い、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、スペーサを配置した基板を
使用したことを特徴とする。

【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３
ａ，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Ｇ
Ｗ１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３
ａ，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Ｎ
ｉ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１
４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，３
ｂ上にくると、（ｂ）に示すように、スペーサ１２は突
起構造体１３ａ，１３ｂにも当たり移動方向が限定され
る。すなわち、突起構造体１３ａ，１３ｂ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１
２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１
２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１３ａ，１
３ｂの形状が重要である。例えば突起構造体１３ａ，１
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１３ａ，１３
ｂ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１３ａ，
１３ｂ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１３ａ，１３ｂの高さＧ
Ｈ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３μ
ｍ〜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５μ
ｍ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ＳＴ
ＮモードやＴＮモードで用いられる５μｍのスペーサ１
２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１
４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３
ａ，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０．０
５ｍｍ〜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１
５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３１
ａ，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ＧＳ
１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３
２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Ｇ
Ｌ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３３
ａ，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３３
ａ，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５μ
ｍ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Ｇ
Ｌ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，３
ｂ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】

【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Ｐ
Ｃ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ＩＴ
Ｏ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８０ｎ
ｍ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、Ｎ
ｏ６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。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれかに記載のスク
   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、スペーサを配置した基板を
   使用したことを特徴とする液晶表示装置。