(57)【要約】【課題】基板上に液晶スペーサを均一な密度で散布することにより表示品質を良好にする液晶パネルの製造方法を提供する。【解決手段】透明電極を有し互いに対向配置される上下基板間に液晶用スペーサを介在させた液晶パネルの製造方法であって、前記上下基板のいずれか一方の基板の上方に配置する容器の一端に所定の量の液晶スペーサを供給し、前記容器の一端から他端に向かって液晶スペーサをスキージ状部材を用いて前記容器の底部に押しつけながら移動させ容器の底部に形成されている複数の孔から落下させ、前記一方の基板の表面に液晶用スペーサを散布する工程を含むことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極を有し互いに対向配置される上下基板間に液晶用スペーサを介在させた液晶パネルの製造方法であって、前記上下基板のいずれか一方の基板の上方に配置する容器の一端に所定の量の液晶スペーサを供給し、前記容器の一端から他端に向かって液晶スペーサをスキージ状部材を用いて前記容器の底部に押しつけながら移動させ容器の底部に形成されている複数の孔から落下させ、前記一方の基板の表面に液晶用スペーサを散布する工程を含むことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
【請求項２】
前記一方の基板と前記容器の底部との間隔が１〜５０ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項３】
前記スキージ状部材の移動速度が５〜１００ｍｍ／秒の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項４】
前記スキージ状部材は前記液晶スペーサと接触する面がストライプ状または格子状の凹凸に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項５】
前記スキージ状部材は前記液晶スペーサと接触する面の断面形状が平坦形状または外側に凸の湾曲形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項６】
前記スキージ状部材の前記容器の底部に押しつけながら移動させる側の幅が１〜５０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１、４、５の何れか１項に記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項７】
前記容器の底部の厚さが１０〜１００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項８】
前記容器の底部は電鋳法によって形成されたニッケル部材からなることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項９】
前記容器の底部に設ける孔はマトリックス状または千鳥配列状に配置されており、孔径が５〜５０μｍ、ピッチが７０〜５００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記容器の底部に設ける孔は、孔径が５〜５０μｍで２〜２００個／ｍｍ２の分布率で不規則にランダムに配置されていることを特徴とする請求項１または９記載の液晶パネルの製造方法。
【請求項１１】
前記液晶スペーサがシリカボールまたはプラスチックボール等の球状粒でおり、粒径が１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネルの製造方法に関し、特に、透明電極を有し互いに対向配置される上下基板間に液晶用スペーサを介在させた液晶パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＯＡ機器やテレビジョン受像器などの表示装置においては、画像表示用の表示パネルとして、シール剤を介して対向する２枚の基板を貼り合わせ、それぞれの基板表面に偏光板を貼り付けた空パネルの内部に液晶を注入し、その液晶を電気信号により駆動して画像表示する液晶パネルが広く用いられている。以下、図４を用いて従来の液晶パネルの製造方法について説明する。
【０００３】
図４は従来の液晶パネルの概略断面図である。図４に示すように、一方のガラス基板上に薄膜を用いて形成されたトランジスタ素子がマトリクス状に配置された薄膜トランジスタ基板（以下、上基板という）１と、もう一方のガラス基板上にブラックマトリクス及びＲ、Ｇ、Ｂ画素がマトリクス状に配置されたカラーフィルタ基板（以下、下基板という）２とに、ポリイミド樹脂よりなる配向剤をフレキソ印刷法等により形成した後、これら上基板１及び下基板２上の各配向剤に対してラビング処理等により配向処理を施し、上基板１または下基板２のどちらか一方にエポキシ樹脂等よりなるシール剤３を設ける。次に、液晶スペーサー４を均一に複数個配設し、上基板１と下基板２とを上下対向するように位置合わせ装置（図示せず）上に載置して位置合わせを行った後、加圧により貼り合わせて空パネルを作製する。
【０００４】
このようにして作成された空パネルを位置合わせ装置から取り出し、これを均一に加圧しつつ、１５０℃に保たれたオーブンに１時間程度放置してシール剤３の硬化を行い、上基板１と下基板２との間に所定ギャップを形成した後、そのギャップ内に液晶を注入し、最後に注入口を封止する。こうして得られた液晶パネル１０の上基板１の表面、下基板２の表面それぞれに偏光板５及び偏光板６を貼り付けることにより所定の液晶パネル１０を製造している。
【０００５】
このような液晶パネル１０の製造工程中における液晶スペーサ４の散布方法として、湿式散布と、乾式散布が知られているが環境問題から乾式散布が望まれている。湿式散布としては、液晶スペーサとアルコールまたは純水の混合液をノズルを通して噴射し液晶スペーサを基板表面に散布する方法が開示されている（例えば、特許文献１。）。また、乾式散布としては、気体のみに液晶スペーサを分散させノズルを通して噴射し液晶スペーサを基板表面に散布する方法が開示されている（例えば、特許文献２。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２０８１２０号（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開平８−３３８９９６号（第２−３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、湿式散布は、アルコールまたは水等の溶媒が散布時に基板表面に滴下して、しみを作ることがあった。また、溶媒に均一に混ぜ合わせることが難しく、基板上に均一な密度で散布するのが難しかった。また、乾式散布においても、静電気等の影響により、あらかじめ液晶スペーサを１個１個分散させことが難しく、散布精度と分散性（均一性）が悪く、散布領域が狭く自由にコントロール出来ないと言う問題があり、基板上に液晶スペーサを均一な密度で散布するのが難しかった。このため基板の間隔を均一に保持することが難しく液晶パネルの表示品質が低下すると言う問題があった。
【０００８】
（目的）
本発明は、上記問題点を解決し、基板上に液晶スペーサを均一な密度で散布することにより、基板の間隔を均一に保持し、表示品質を良好にする液晶パネルの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明に係わる液晶パネルの製造方法は、透明電極を有し互いに対向配置される上下基板間に液晶用スペーサを介在させた液晶パネルの製造方法であって、前記上下基板のいずれか一方の基板の上方に配置する容器の一端に所定の量の液晶スペーサを供給し、前記容器の一端から他端に向かって液晶スペーサをスキージ状部材を用いて前記容器の底部に押しつけながら移動させ容器の底部に形成されている複数の孔から落下させ、前記一方の基板の表面に液晶用スペーサを散布する工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
又、一方の基板と前記容器の底部との間隔が１〜５０ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
又、前記スキージ状部材の移動速度が５〜１００ｍｍ／秒の範囲に設定されていることを特徴とする。
又、前記スキージ状部材は前記液晶スペーサと接触する面に凹凸が形成されていることを特徴とする。
又、前記スキージ状部材の前記液晶スペーサと接触するする面がストライプ状（縞状）または格子状（マトリックス状）の凹凸に形成されていることを特徴とする。
又、前記スキージ状部材の前記液晶スペーサと接触する面の断面形状が平坦形状または外側に凸の湾曲形状に形成されていることを特徴とする。
又、前記スキージ状部材の前記容器の底部に押しつけながら移動させる側の幅が１〜５０ｍｍの範囲であることを特徴とする。
又、前記容器の底部の厚さが１０〜１００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
又、前記容器の底部は電鋳法によって形成されたニッケル部材からなることを特徴とする。
又、前記容器の底部に設ける孔はマトリックス状又は千鳥状に配置されており、孔径が５〜５０μｍ、ピッチが７０〜５００μｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
又、前記容器の底部に設ける孔は孔径が５〜５０μｍで２〜２００個／ｍｍ２の分布率で不規則なランダムに配置されていることを特徴とする。
又、前記液晶スペーサがシリカボールまたはプラスチックボール等の球状粒でおり、粒径が１〜５０μｍであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態における液晶パネルの製造方法について図１から図３を用いて説明する。図１、図２、図３は本実施形態における液晶パネルの製造工程の中で、液晶スペーサ散布する工程を示す図である。本実施形態における液晶パネルの製造方法は、液晶スペーサを散布する工程が従来例と異なっており、その他は従来技術に類似している。従って、従来技術と同一の構成要素は従来技術と同一番号を付与し説明を省略する。
【００１２】
図１は、液晶スペーサ散布する工程を示し、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）における容器の底部を示す部分拡大平面図である。図１において、下基板２の製造方法は従来の技術で説明した製造方法と同様であるため説明を省略する。図１（ａ）に示すように、従来技術の方法で透明電極を形成し配向処理した下基板２の上方に容器２０を配置する。この容器２０は、枠１１と、枠１１の下面側（下基板２と対向する側）に設ける底部１５とを有する。また、前記底部１５には複数の孔１７がマトリックス状に形成されている。更に、前記底部１５の一端には、図１（ｂ）に示すように前記孔１７が形成されていないスペーサ載置部１５ａが設けられている。図１（ａ）に示すように、このスペーサ載置部１５ａの部分に一定の量の液晶スペーサとして平均粒子径６μｍのプラスチックボール１３を載置し、このプラスチックボール１３の上からスキージ状部材１９を押しつけるようにして矢印Ａの方向に移動させる。これによって、図２に示すようにプラスチックボール１３が容器の底部１５に設ける孔１７から下基板２上に落下させ下基板２の表面に２５０個／ｍｍ２  の密度で均等に分散配置した。次に、上基板１と下基板２とがシール剤３、液晶スペーサとしてのプラスチックボール１３を介して対向するように正確に位置合わせした後、従来技術と同様に加圧しつつ１５０℃で６０分間加熱し、シール剤を硬化させ貼り合わせ、その後、液晶材料を注入し注入口を封口して液晶パネル１０を得た。
【００１３】
前記容器２０に供給する前記プラスチックボール１３の量は、下基板２の表面に２５０個／ｍｍ２  の密度で均等に分散配置できる量を正確に計量する。また、前記容器２０の底部１５と下基板２との高さｈは、図１に示すように、１〜５０ｍｍの範囲で調節出来るようになっており、液晶スペーサの球径が大きくなると高さｈの値を大きくする。本実施形態においては、粒子径６μｍのプラスチックボール１３を用いたので高さｈの値を１５ｍｍとした。
【００１４】
また、容器の底部１５は、ニッケル（Ｎｉ）材からなり、電鋳法で製作した。電鋳法によって製作された底部の孔１７の断面形状は、図２に示すように出口から入り口に向かってラッパ状に広がる形状となり、液晶スペーサを均等に散布するのに好適である。また、底部１５の厚さｔは２０μｍとし、マトリックス状に設ける孔径ｄは２５μｍ、また、ピッチＰは２００μｍとした。この孔径ｄやピッチＰの値は、使用する液晶スペーサの種類、大きさによって適正値が異なるため予め実験により適正値を確認して設定する。尚、液晶スペーサの球径が１〜５０μｍ程度のものを使用する場合、前記底部の厚さｔの値は１０〜１００μｍ、孔径ｄの値は５〜５０μｍ、ピッチＰの値は７０〜５００μｍの範囲に設定することが好ましい。また、本実施形態における容器の底部１５は、金属性である上、接地されているため静電気の発生を防止出来る。従って、液晶スペーサとしてプラスチックボールを使用する場合に好適である。
【００１５】
尚、本実施形態における前記容器の底部１５に形成する孔１７の配列はマトリックス状に形成する例で説明したが、これ以外にいわゆる千鳥配列（図示せず）と称される配列でも、規則性を持たないか或いは極めて少ないランダム配列でも良い。千鳥配列とは、具体的には図１（ｂ）における孔１７の配列が横方向１列目に対し、２列目の各孔が１／２Ｐだけ図の右方向にズレる配列であり、３列目以降もこの繰り返しの状態となるものである。縦方向のピッチＰは横方向のＰと同一寸法の場合や、横方向ピッチに対し、縦方向ピッチを主に短くする方向に変えるなどのケースがある。本発明においては千鳥配列が正三角形を成す配列、すなわち横方向のピッチ１に対し、縦列のピッチが３の平方根の１／２（約０．８７ｍｍ）に設定する前提とするが、特にこの数値に限定されるものではない。
【００１６】
また、上記ランダム配列の場合、極端な偏りが発生しないような、適度な不規則性が必要となる。ランダム配列における分散密度の目安としては２〜２００個／ｍｍ２の分布率とする。この分布率は主に前記孔１７の孔径ｄ寸法により決定される。すなわちｄ寸法が上限値の５０μｍに近い場合は分布率の下限値近くに、またｄ寸法が下限値の５μｍに近い場合は逆に分布率の上限値近くに設定する。
【００１７】
前記スキージ状部材１９の材質は、特に限定されることはなく、布、金属、ゴム等自由に選択できる。本実施形態においてはフェルトを使用し、形状については、図３に示すように、液晶スペーサと接触する部分に凹凸を設けた。この凹凸は液晶スペーサを適度に保持しながら容器の底部を移動させ、且つ基板上に均一に散布するために極めて有効である。また、この凹部の幅ｂは、液晶スペーサの球径の２〜２０倍、深さａは液晶スペーサの球径の５〜１００倍の範囲に設定することが好ましい。幅ｂ及び深さａの前記寸法範囲は下限値に近い寸法が望ましいが、上限値についてはスキージ状部材先端の材質により、加工能力で制限される上記範囲に設定する。また、スキージ状部材１９の移動速度が大きいと散布されるスペーサの量が少なくなるため、５〜１００ｍｍ／秒の範囲で調節できるようになっている。適当な速度は、液晶スペーサの種類や大きさによっても変化する。本実施形態においては、実験により２５ｍｍ／秒とし、一個の孔から４〜６個程度落下するように設定した。また、スキージ接触面積が大きくなると散布されるスペーサの量が多くなる。
【００１８】
尚、前記スキージ状部材１９が液晶スペーサと接触する面の形状は、図３に示す断面形状が長手方向にのみ同一であるストライプ（縞）状の凹凸形状でも、図３に示す断面形状がスキージ部材の縦方向及び横方法で同一形状であるマトリクス（格子）状でも良い。ストライプ状の場合でも、マトリクス状の場合でも、凹凸状面の凹部の幅ｂに対する、凸部の幅は、やはりスキージ状部材の材質の違いによる加工上の制約や、幅ｂの設定寸法によっても異なるが、０．１〜２ｍｍの範囲で適切且つ可能な寸法に設定する。
【００１９】
また、前記スキージ状部材１９が液晶スペーサと接触する面の形状は、スキージ状部材の材質が布、フェルト等の材質においては液晶スペーサと接触する面の断面形状が平坦、若しくは外側に凸の、一つの円弧またはそれに近い湾曲形状でも良い。前記布やフェルト等の材質は素材の表面が微細凹凸であるとも見なせるので、液晶スペーサとの接触面に格別に凹凸形状を施さなくとも凹凸状に形成された場合と同様な機能を果たす。もちろん布、フェルト等の材質で前述の凹凸形状を形成してもかまわない。また、スキージ状部材の先端幅は１〜５０ｍｍの範囲で適切な寸法に設定する。設定の条件としては液晶パネルのサイズと、これに対応する容器１５のサイズが挙げられる。小型の液晶パネルではスキージ部材の先端幅は小さく設定せざるを得ないし、大型の液晶パネルでは大きめに設定する方が、ある範囲で作業効率がアップする。また、金属材料からなるスキージ状部材では先端幅を小さめに、布等の材料では大きめに設定することが好ましい。
【００２０】
以上のように、本実施形態における液晶パネルの製造方法によれば、下基板２の上方に配置する容器２０に所定の量のプラスチックボール１３を供給し、前記容器２０の一端から他端に向かってプラスチックボール１３をスキージ状部材１９を用いて前記容器２０の底部１５に押しつけながら移動させ容器の底部１５に形成されている複数の孔１７から落下させ、前記下基板２の表面にプラスチックボール１３を散布することによって、下基板２上にプラスチックボール１３を均一な密度で散布することができ、基板の間隔を均一に保持し、表示品質が良好な液晶パネルを得ることが出来る。また、容器の底部１５に金属材料を使用し且つ接地することで静電気の発生を防止し、これによってプラスチックボール１３の凝集を防ぎ、下基板上に均一に散布することが出来る。
【００２１】
尚、本実施形態においては前記液晶スペーサとしてプラスチックボールを例として説明したが、シリカボールの場合には、散布密度が５〜５０個程度と少ないが、前述した諸条件を適正に設定することにより同様の効果を得ることが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明における液晶パネルの製造方法は、基板上に液晶スペーサを均一な密度で散布することができ、基板の間隔を均一に保持し、表示品質が良好な液晶パネルを得ることが出来る。また、容器の底部に金属材料を使用し且つ接地することで静電気の発生を防止し、これによって液晶スペーサの凝集を防ぎ、基板状に均一に散布することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における液晶スペーサを散布する工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における液晶スペーサを散布する工程を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるスキージ状部材を示す断面図である。
【図４】従来技術の液晶パネルを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  ＴＦＴ基板
２  ＣＦ基板
３  シール剤
４  液晶用スペーサー
５  偏光板（ＴＦＴ基板側）
６  偏光板（ＣＦ基板側）
１０  液晶パネル
１１  容器の枠
１３  プラスチックボール
１５  容器の底部
１５ａ  スペーサ載置部
１７  底部の孔
１９  スキージ状部材
２０  容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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