(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、開口を介してドット状にその上方の配向処理されたガラス基板にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより、該ガラス基板の配向膜の面の所定の部位に上記スペーサーを散布するスペーサー散布方法において、上記スペーサーの比重が、上記スペーサーキャリア液の比重より大きい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、開口を介してドット状にその上方の配向処理されたガラス基板にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより、該ガラス基板上の配向膜の面の所定の部位に上記スペーサーを散布するスペーサー散布方法において、可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥することを特徴とするスペーサー散布方法。
【請求項３】
可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥することを特徴とする請求項１記載のスペーサー散布方法。
【請求項４】
可視光成分の少ない赤外線ヒーターにより上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥することを特徴とする請求項１〜３のいずれかのスペーサー散布方法。
【請求項５】
多数のスペーサーを含むスペーサーキャリア液を貯溜する貯溜手段と、上記貯溜手段から開口を介してその上方の配向処理されたガラス基板に上記スペーサーキャリア液をドット状にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより上記ガラス基板の配向膜の面の所定部位にスペーサーを散布する散布手段とを備え、上記スペーサーの比重が上記スペーサーキャリア液の比重より大きいことを特徴とするスペーサー散布装置。
【請求項６】
多数のスペーサーを含むスペーサーキャリア液を貯溜する貯溜手段と、上記貯溜手段から開口を介してその上方の配向処理されたガラス基板に上記スペーサーキャリア液をドット状にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより上記ガラス基板の配向膜の面の所定部位にスペーサーを散布する散布手段と、可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥させる乾燥手段と、を備えたことを特徴とするスペーサー散布装置。
【請求項７】
可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサキャリア液を乾燥させる乾燥手段、を備えたことを特徴とする請求項５記載のスペーサー散布装置。
【請求項８】
可視光成分の少ない赤外線ヒーターにより上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥させる乾燥手段を備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか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６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９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。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、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】
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１０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】
そこで本発明者はかかる従来技術の欠点を改良するため、先に特願２０００−２５４１９４において、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した。
【０００６】
図７に示すように、上記先願のスペーサー散布方法は、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の区域の横幅と同一の間隔の開口からスペーサー１０をガラス基板上に散布するものである。
【０００７】
図８は上記方法を実施するためのスペーサー散布装置を示す。同図において、１２０はスペーサーキャリア液１２２の供給タンクで、該タンク内で多数のスペーサー１２１が混入されているキャリア液１２２が超音波振動装置から成る攪拌器（プロペラでもよい）１３４により攪拌されている。
【０００８】
１２３はスペーサーキャリア液１２２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１２２が供給され循環している。
【０００９】
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の他方の側にはハンマー１２８、ピエゾ効果素子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１２２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１２２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。
【００１０】
上述した本発明の装置において、ピエゾ効果素子１２９は電圧が印加されると、ハンマー１２８はピエゾ効果素子１２９で駆動されてスペーサーキャリア液１２２をプッシュすることによりスペーサー１２１がスペーサーキャリア液１２２とともに開口１２７から上方に向かって吐出される。吐出されたスペーサー１２１とスペーサーキャリア液１２２は下面が配向処理されたガラス基板１３２のその配向膜が塗布された面に付着する。このときガラス基板１３２は矢印方向に移動しており、スペーサー１２１とスペーサーキャリア液１２２はガラス基板１３２の所定の位置に付着することになる。スペーサーキャリア液１２２はほぼ半球状のドット１２２’となって付着し、その中にスペーサー１２１が格納される形で付着する。
その後、スペーサーキャリア液１２２は蒸発、つまり乾燥されてスペーサー１２１のみがガラス基板１３２上に残留する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は上述したガラス基板１３２上に付着したスペーサーキャリア液１２２のドット１２２’の乾燥推移過程を示す。
図１２から明らかなように、先願のスペーサー散布方法によると、上記過程において、スペーサー１２１がスペーサーキャリア液１２２のドット１２２’の中で、不規則に移動し、スペーサーキャリア液乾燥後においてスペーサー１２１が図１２の（ｄ）のようにばらばらの位置に残留することになってしまい、ガラス基板上の所定の部位に散布することができない。
【００１２】
本発明の目的はスペーサーキャリア液乾燥後においてもスペーサーが定位置に残留するようにしてガラス基板の配向膜の面の所定の部位に散布することができるようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の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、開口を介してドット状にその上方の配向処理されたガラス基板にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより、該ガラス基板上の所定の部位に上記スペーサーを散布するスペーサー散布方法において、上記スペーサーの比重が、上記スペーサーキャリア液の比重より大きいことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の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、開口を介してドット状にその上方の配向処理されたガラス基板にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより、該ガラス基板の配向膜の面の所定の部位に上記スペーサーを散布するスペーサー散布方法において、可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明のスペーサー散布方法は、請求項２の発明において、可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥することを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明のスペーサー散布方法は、請求項１〜３のいずれかの発明において、可視光成分の少ない赤外線ヒーターにより上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥することを特徴とする。
【００１７】
また請求項５の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貯溜する貯溜手段と、上記貯溜手段から開口を介してその上方の配向処理されたガラス基板に上記スペーサーキャリア液をドット状にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより上記ガラス基板の配向膜の面の所定部位にスペーサーを散布する散布手段とを備え、上記スペーサーの比重が上記スペーサーキャリア液の比重より大きいことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の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貯溜する貯溜手段と、上記貯溜手段から開口を介してその上方の配向処理されたガラス基板に上記スペーサーキャリア液をドット状にピエゾ効果素子を用いて吐出することにより上記ガラス基板の配向膜の面の所定部位にスペーサーを散布する散布手段と、可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥させる乾燥手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項７の発明のスペーサー散布装置は、請求項６の発明において、可視光線を遮蔽した状態で上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥させる乾燥手段、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８の発明のスペーサー散布装置は、請求項５〜７のいずれかの発明において、可視光成分の少ない赤外線ヒーターにより上記ガラス基板上のスペーサーキャリア液を乾燥させる乾燥手段を備えたことを特徴とする
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明のスペーサー散布方法を実施するための装置の一実施例で、図８に示す装置と同一の構成を有する。またこの装置によるスペーサー散布方法は前述したものと同様なので、その説明は省略する。
【００２２】
而して、前述した先願技術の問題点を解決するため、本発明の方法及び装置においては、使用されるスペーサー１２１とスペーサーキャリア液１２２が次の特徴を有するものとする。
即ち、（ａ）スペーサー１２１の比重が、スペーサーキャリア液１２２の比重より大きいこと、好適には、若干小さい（重い）ものとする。
【００２３】
このようなスペーサー１２１及びスペーサーキャリア液１２２を使用すれば、図３に示すようにスペーサー１２１は半球状のスペーサーキャリア液１２２のドット１２２’の中央下面に移動しそのままの位置で乾燥が進み、ガラス基板１３２の下面の所定の位置に正しく残留させることができる。ここで、例えば、スペーサーキャリア液１２２として比重１．１のエチレングリコールを選んだ場合、スペーサー１２１は比重約１．３程度のプラスチック球が好適である。
但し、比重の差が大きすぎると、開口室１２３の中におけるスペーサー１２１の分散性が悪くなるので、比重の違いは若干の程度とし、実験的に定める。
【００２４】
次に前記（ａ）に代えて、又はこれと共に下記（ｂ）の方法を採用する。
即ち、（ｂ）スペーサーキャリア液１２２の乾燥中、つまり蒸発中は可視光線を遮蔽する。例えば、図４に示すように、暗室１４０内でスペーサーキャリア液１２２の乾燥を行う。
【００２５】
ガラス基板１３２上面の配向膜は、例えば、ポリイミドで代表されるように、可視光線が照射されると、光学反応が誘起される物性を有している。従って、スペーサーキャリア液１２２の乾燥中に可視光線が照射されると、配向膜から与えられるエネルギーによりスペーサーキャリア液１２２の中のスペーサー１２１がランダムに移動して、乾燥終了後におけるスペーサー１２１の位置は図３に示すようにばらばらとなり、所定の位置に残留しない。
【００２６】
そこで上述したように可視光線を遮蔽した状態で乾燥を行えば、乾燥中でのスペーサー１２１のランダムな移動が抑制され、ガラス基板１３２上の所定の位置に残留させることができる。（ｂ）の方法は（ａ）の方法と併用すると、一層効果的である。
【００２７】
更に、スペーサーキャリア液１２２を迅速に乾燥して生産性を上げるためには、図５に示すように、（ｂ）の方法において可視光成分の少ない、又は皆無の赤外線ヒーター１５０で乾燥を行うのがよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スペーサーキャリア液の乾燥によりスペーサーがランダムに移動することなく、所定位置に残留させることができるので、ガラス基板の配向まくの面の所定の部位にスペーサーを散布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用される装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】上記装置の一部の構成を示す概略図である。
【図３】本発明においてスペーサーキャリア液の乾燥推移過程を示す図である。
【図４】本発明の方法の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の方法の他の例を示す説明図である。
【図６】カラー液晶表示装置の概略構成図である。
【図７】先願の方法の説明図である。
【図８】先願の装置の構成概略図である。
【図９】図８の装置の一部の構成を示す概略図である。
【図１０】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１１】従来のスペーサーの散布方法の説明図である。
【図１２】先願のスペーサー散布方法におけるスペーサーキャリア液の乾燥推移過程を示す図である。
【符号の説明】
１２０  タンク
１２１  スペーサー
１２２  スペーサーキャリア液
１２３  開口室
１２４  流通路
１２５  ポンプ
１２６  開口板
１２７  開口
１２８  ハンマー
１２９  ピエゾ効果素子
１３２  ガラス基板
１３４  プロペラ
１４０  暗室
１５０  赤外線ヒーター
【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】
0003641450.tif 000009
【図９】
0003641450.tif 000010
【図１０】
0003641450.tif 000011
【図１１】
0003641450.tif 000012
【図１２】
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