(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のスペーサーを含むスペーサーキャリア液を、開口を介して、配向処理されたカラー液晶ディスプレー用ガラス基板にその下方よりピエゾ効果素子を用いて噴射することにより、カラーフィルターのブラックマトリクスの部位のみにスペーサーを散布することを特徴とするスペーサー散布方法。
【請求項２】
多数のスペーサーを含むスペーサーキャリア液を供給する供給手段と、供給された上記スペーサーキャリア液を流通させる流通手段と、配向処理されたカラー液晶ディスプレー用ガラス基板に対向するようにその下方に設けられた開口を有する開口室と、上記流通手段により上記開口室を介して流通されるスペーサーキャリア液を上記開口を介して上記ガラス基板に向って上方にピエゾ効果素子を用いて噴射する噴射手段と、上記開口をカラーフィルターのブラックマトリクスの部位に対応するように位置決めする位置決め手段と、を備えたことを特徴とするスペーサー散布装置。
【請求項３】
上記噴射手段はさらに振動板を有することを特徴とする請求項２記載のスペーサー散布装置。
【請求項４】
前記供給手段は、スペーサーキャリア液のタンク、該タンク内のスペーサーキャリア液を攪拌するプロペラ又は超音波振動装置から成り、上記流通手段は、上記タンクと前記開口室とを連通する流通路及び該流通路に設けたポンプから成ることを特徴とする請求項２又は３記載のスペーサー散布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー液晶ディスプレー用ガラス基板へのスペーサー散布方法及び装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示面の構造は概略図３のように構成されている。同図において、１及び１’は偏光板、２及び３はガラス基板、４及び５は透明電極、６及び７は配向膜、８はカラーフィルター、９は液晶、１０はスペーサーである。
【０００３】
而してカラーフィルター８は図４に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの三種類の区域が交互に存在し、その域分はブラックマトリクス１１で区切られている。通常、上記域分の縦は２８０μ、横は８０μで、ブラックマトリクスの幅は２０μである。また、スペーサー１０は液晶９のギャップを均一に保つために用いられる球状の粒子で、直径２〜６μ程度であり、キャリア液中に混入されていて、配向処理されたガラス基板上に散布される。ここで配向処理とはガラス基板に透明電極、配向膜などを設けることで、ガラス基板に必要な処理を施すことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに従来、上記スペーサー１０の散布方法はスペーサーキャリア液を、ノズルによって基板上に全面的に散布するものであった。このためスペーサー１０は図５に示すようにカラーフィルター８のＲ，Ｇ，Ｂの各区域の中にも散布されてしまい、その結果、発色の明るさが減少したり、発色むらが生じるという欠点があった。
【０００５】
本発明の目的はかかる従来技術の欠点を改良するため、カラーフィルターのブラックマトリクスの部位のみにスペーサーを散布することのできる方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のスペーサー散布方法は、多数のスペーサーを含むスペーサーキャリア液を、開口を介して、配向処理されたカラー液晶ディスプレー用ガラス基板にその下方よりピエゾ効果素子を用いて噴射することにより、カラーフィルターのブラックマトリクスの部位のみにスペーサーを散布することを要旨とする。
【０００７】
また本発明のスペーサー散布装置は、多数のスペーサーを含むスペーサーキャリア液を供給する供給手段と、供給された上記スペーサーキャリア液を流通させる流通手段と、配向処理されたカラー液晶ディスプレー用ガラス基板に対向するようにその下方に設けられた開口を有する開口室と、上記流通手段により上記開口室を介して流通されるスペーサーキャリア液を上記開口を介して上記ガラス基板に向って上方にピエゾ効果素子を用いて噴射する噴射手段と、上記開口をカラーフィルターのブラックマトリクスの部位に対応するように位置決めする位置決め手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の装置において、上記噴射手段はさらに振動板を有して構成してもよい。また、前記供給手段は、スペーサーキャリア液のタンク、該タンク内のスペーサーキャリア液を攪拌するプロペラ又は超音波振動装置で構成し、上記流通手段は、上記タンクと前記開口室とを連通する流通路及び該流通路に設けたポンプから構成してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、本発明のスペーサー散布方法は、図５のカラーフィルター８のＲ，Ｇ，Ｂを区切るブラックマトリクス１１の中だけにスペーサー１０が散布されるように、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの区域の横幅８０μと同一の間隔の開口（直径はブラックマトリクス１１の幅２０μと同一）からスペーサー１０をガラス基板上に散布する。
【００１０】
図２は上記方法を実施するための本発明のスペーサー散布装置の一実施例を示す。同図において、１２０はスペーサーキャリア液１２１の供給タンクで、該タンク内で多数のスペーサー１１０が混入されているキャリア液１２１が超音波振動装置から成る攪拌器（プロペラでもよい）１２２により攪拌されている。
【００１１】
１２３はスペーサーキャリア液１２１が流通する開口室で、シールゴム１３１を介して連結された流通路１２４を介してタンク１２０と連通しており、流通路１２４に設けたポンプ１２５によってタンク１２０からスペーサーキャリア液１２１が供給され循環している。
【００１２】
開口室１２３の一方の側には開口板１２６が設けられていて、該開口板１２６には開口１２７が形成され、該開口１２７の径は２０μで、この値は前述したようにブラックマトリクスの幅に一致するものである。開口室１２３の他方の側には振動板１２８、ピエゾ効果素子から成るピエゾ駆動器（又はソレノイド駆動部）１２９、ベース１３０が設けられている。１３２は配向処理されたガラス基板で、前記開口板１２６に対向近接して移動可能に配置されて、スペーサーキャリア液１２１が上方に向けて吐出され（ガラス基板１３２の下方より噴射され）るようになっており、ガラス基板１３２は各ブラックマトリクスの部位にスペーサーキャリア液１２１が散布されるように、図示していない位置決め装置により矢印１３３方向に搬送され開口１２７に対し位置決めされる。
【００１３】
上述した本発明の装置において、ピエゾ駆動器１２９は電圧が印加されると、上下方向に伸長し、振動板１２８を上方に向かって押圧する。これによりスペーサーキャリア液１２１を収容している空間が圧縮され、スペーサーキャリア液１２１が開口１２７から上方に向って噴射されるので、該液中に混入されているスペーサー１１０も一緒に噴射されガラス基板１３２にその下方より塗布されて付着する。
【００１４】
スペーサー１１０は直径数ミクロンのプラスチック球又はガラス球で、スペーサーキャリア液１２１は、例えば、水とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の混合液で、１回のピエゾ駆動器１２９の駆動により、例えば、約０．００１ｃｃのスペーサーキャリア液１２１が１個の開口１２７から噴射される。
【００１５】
従って、例えば、スペーサーキャリア液２１の全体の量が１ｌ（リットル）であれば、１ｌ／０．００１ｃｃ＝１０6個のスペーサー１１０を混入させ攪拌器１２２で攪拌してキャリア液１２１の中にできるだけ均等に分散させ、かつポンプ１２５によって滞溜しないようにすると、ガラス基板１３２に開口１２７からスペーサー１１０を噴射できる。この時、ガラス基板１３２を、開口１２７に対し垂直方向に水平移動させ、適当な周期でピエゾ駆動器１２９を駆動してやれば、図１に示すようにスペーサー１０をカラーフィルターのブラックマトリクス１１の部位に対応する位置のみに塗布することができる。
なお。タンク１２０内のスペーサーキャリア液１２１の粘性、表面張力、比重などに応じて、該キャリア液を減圧したり加圧したりするようにするのが良い。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カラーフィルターのブラックマトリクスに対応するガラス基板上の位置のみにスペーサーを塗布することができるので、カラーの発色が減少することも、むらが生じることもなくなり、実用上の効果は多大である。
なお、本発明では、特に、スペーサーキャリア液をガラス基板に対しその下方から上方に向けて重力に逆らって吐出させているので、安定して一定の体積の吐出量を得ることができる。
スペーサーキャリア液をガラス基板の上方から下方に向けて吐出させると、開口からスペーサーキャリア液が重力で落下しやすく、この落下の程度は開口の径のばらつきや、スペーサーの分散のばらつきなどの影響により大きく変わる。その結果、一定の体積のキャリア液の吐出量が得られにくいが、本発明によると、この点が改善され、より実用的なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の説明図である。
【図２】本発明の装置の一実施例の概略構成図である。
【図３】カラー液晶表示装置の概略構成図である。
【図４】カラーフィルターとブラックマトリクスを示す図である。
【図５】従来のスペーサーの散布方法の説明図である。
【符号の説明】
１１０  スペーサー
１１１  ブラックマトリクス
１２０  タンク
１２１  スペーサーキャリア液
１２２  攪拌器
１２３  開口室
１２４  流通路
１２５  ポンプ
１２６  開口板
１２７  開口
１２８  振動板
１２９  ピエゾ駆動器
１３２  ガラス基板
【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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