DE19649411A1

DE19649411A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Verteilen von Abstandshalterteilchen auf LCD-Substraten

Info

Publication number: DE19649411A1
Application number: DE19649411A
Authority: DE
Inventors: Hirotsugu Matoba; Susumu Hirata; Yorishige Ishii; Shingo Abe; Hiroshi Onda; Tetsuya Inui
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1997-06-05
Also published as: JP3404444B2; JPH09152615A; US5838413A; KR100220536B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Verteilen von Abstandshalterteilchen, im folgenden der Kürze halber als Teilchen bezeichnet, auf LCD-Substraten.

Die genannten Teilchen werden während des Herstellprozesses von LCD-Tafeln zwischen zwei Substrate eingefügt, um deren gegenseitigen Abstand festzulegen. Verfahren zum Verteilen solcher Teilchen sind grundsätzlich in zwei Typen (erster und zweiter Typ) unterteilbar.

Fig. 1 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen des ersten Typs zur Teilchenverteilung. Bei diesem Verfahren werden Teilchen 103 mit einem Verdünnungsmittel 102 wie Fluorkohlenwasser stoff-Gas, Alkohol oder dergleichen in einem Becherglas 101 vermischt, und dieses Gemisch wird als Nebel durch eine Sprühdüse 104 in eine Kammer 105 der Teilchen-Verteilein richtung eingeblasen. Die eingeblasene und verteilte, nebel förmige Flüssigkeit wird durch einen Heizer 106 erwärmt, der an den Seitenwänden der Kammer vorhanden ist, damit alleine das Verdünnungsmittel verdampft, während alleine die Teil chen 103 auf ein LCD-Substrat 100 fallen.

Fig. 2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen des zweiten Typs zur Teilchenverteilung. Hierbei werden Teilchen pneuma tisch gefördert und durch ein Gas mit einem Druck von 20 bis 50 N/cm², wie in Fig. 2 dargestellt, ausgeblasen, wodurch Abstandshalterteilchen auf der Oberfläche des LCD-Substrats verteilt werden. Im allgemeinen besteht die bei diesem Ver fahren verwendete Vorrichtung aus Gasleitungssystemen zum Einwiegen, pneumatischen Fördern und Rühren der Teilchen. Die Verteilung der Teilchen erfolgt auf die folgende Weise. Als erstes werden Teilchen in einem Einwiegeabschnitt 110 eingewogen und durch einen Verteiler 111 in die Leitung ein geblasen. Dann werden die Teilchen mittels Gas unter Druck pneumatisch gefördert und zu einer Düse 112 gebracht. In der Düse 112 werden die Teilchen mit dem Strom eines Mischgases von einem Gasbehälter 113 vermischt und in die Kammer 105 eingeblasen, so daß sie auf das LCD-Substrat 100 fallen.

Jedoch besteht beim ersten Typ, d. h. beim Verdünnungsmit tel-Einsprühverfahren, das folgende Problem. Wenn der von der Sprühdüse 104 versprühte Nebel verdampft und kontra hiert, besteht die Tendenz, daß die im Nebel enthaltenen Teilchen einander näherkommen und Kluster bilden. Wenn der Nebel sehr umfangreich ist, kann die Flüssigkeitskomponente nicht verdampfen, während der Nebel in der Kammer herunter fällt, sondern er haftet am Substrat an. Dies erzeugt unre gelmäßige Punkte mit örtlich hoher Teilchendichte, was zu Fehlern im Aussehen und zu anderen Mängeln führt.

Beim zweiten Typ, d. h. beim Gas-pneumatischen Förder/Sprüh verfahren, besteht das folgende Problem. Wenn die Teilchen pneumatisch gefördert werden, laden sich die Leitungsschläu che und die Teilchen durch Reibung zwischen diesen statisch elektrisch mit entgegengesetzten Polaritäten auf. Daher be steht die Tendenz, daß Teilchen an die Schlauchwände ange zogen werden und Kluster bilden. Wenn diese Kluster auf ein Substrat fallen und an ihm anhaften, kann der Abstand zwi schen Substraten nicht korrekt aufrechterhalten werden, was die Ausbeute für sich ergebende LCD-Tafeln verringert.

Wenn bei LCD-Elementen die genannten Teilchen im Pixelbe reich eines LCD-Substrats liegen, absorbieren und/oder streuen sie Licht, das durch den Flüssigkristall hindurchge strahlt wird, was das Transmissionsvermögen beeinträchtigt. Dieses Problem ist bei LCD-Elementen für Projektionsfernseh geräte besonders kritisch, da das projizierte Bild dunkel wird. Daher müssen die Teilchen in anderen Bereichen als Bildpunktbereichen verteilt werden, um eine Verringerung des Transmissionsvermögens zu verhindern. Jedoch sind Verfahren gemäß den obigen zwei Typen keine Verfahren, die die Orte verteilter Teilchen kontrollieren können, so daß es zu einer Beeinträchtigung des Transmissionsvermögens eines LCD- Elements kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen Abstandshalterteil chen gleichmäßig an gewünschten Orten eines LCD-Substrats verteilt werden können.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die Leh re des beigefügten Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrich tung durch die Lehren der beigefügten Ansprüche 2 und 8 ge löst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines herkömm lichen Verfahrens zum Verteilen von Teilchen;

Fig. 2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines anderen herkömmlichen Verfahrens zum Verteilen von Teilchen;

Fig. 3A bis 3G sind Ansichten zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Verteilen von Teilchen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht und eine Schnittansicht einer beim ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Teilchenfixier platte;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die die Posi tionsbeziehung zwischen einem Teilchen und einem auf der Teilchenfixierplatte ausgebildeten vertieften Bereich zeigt;

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Teilchen- Verteilvorrichtung zeigt;

Fig. 7A bis 7E sind Ansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses für eine Fixierplatte;

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines anderen Aufbaus einer Teilchenfixierplatte;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die noch einen anderen Auf bau einer Teilchenfixierplatte zeigt;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Funktion der in Fig. 9 dargestellten Teilchenfixierplatte;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die eine bei einem zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Teilchenfixierplatte zeigt;

Fig. 12A bis 12G sind Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Teilchen-Verteilverfahrens gemäß dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 13 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Funktion der in Fig. 11 dargestellten Teilchenfixierplatte;

Fig. 14 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer anderen Funktion der in Fig. 11 dargestellten Teilchenfi xierplatte;

Fig. 15 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer weiteren Funktion der in Fig. 11 dargestellten Teilchenfi xierplatte; und

Fig. 16A bis 16F sind Ansichten zum Veranschaulichen eines anderen Teilchen-Verteilverfahrens unter Verwendung der in Fig. 11 dargestellten Teilchenfixierplatte.

(1. Ausführungsbeispiel)

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Anhand der Fig. 3A und 4 wird zunächst eine bei diesem Ausführungs beispiel verwendete Teilchenfixierplatte 1 erläutert. Diese Teilchenfixierplatte 1 ist mit vertieften Bereichen 2 in Form von Pyramiden mit quadratischer Grundfläche (entspre chend Teilchen-Positionierbereichen bei der Erfindung) ver sehen, die in beiden Richtungen auf der Platte mit der Schrittweite "p" angeordnet sind. Diese Schrittweite "p" ist in diesem Fall so eingestellt, daß sie dem Abstand zwischen auf einem LCD-Substrat anzuordnenden Teilchen entspricht. Typischerweise ist die Schrittweite "p" auf 100 µm einge stellt. Der Winkel "Θ" für die Seitenfläche eines vertieften Bereichs 2 ist auf z. B. 54,74° eingestellt. Die Länge "d" einer Seite der Öffnung des vertieften Bereichs 2 wird ab hängig mit der Größe eines Teilchens 3 auf solche Weise ein gestellt, daß der oberste Punkt eines Teilchens über der Oberfläche der Teilchenfixierplatte 1 liegt. Wenn z. B. Teilchen mit einem Radius von 6 µm verwendet werden, wird die Länge "d" der Seite der Öffnung auf 11 µm oder weniger eingestellt.

Nachfolgend wird das Teilchen-Verteilungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.

(Schritt 1)

Als erstes liefert, auf Anweisungen von einer Steuerung 70 in Fig. 6 hin, ein Teilchenlieferabschnitt 72 eine größere Anzahl von Teilchen 3 als vertiefte Bereich an der Oberflä che der Teilchenfixierplatte 1 ausgebildet sind, aus einer in Fig. 3B dargestellten Verteildüse 4. Dabei passen etliche Abstandshalterteilchen 3 in die vertieften Bereiche 2 hin ein, während andere in anderen Bereichen der Oberfläche der Fixierplatte 1 verbleiben.

(Schritt 2)

Als nächstes neigt der Antriebsabschnitt 71 von Fig. 6, der Anweisungen von der Steuerung 70 empfängt, die Teilchenfi xierplatte 1 um z. B. 300, wie in Fig. 3C dargestellt, und er versetzt sie in den Richtungen z. B. eines Pfeils D in Schwingungen. Dabei werden auf der Oberseite der Platte 1, mit Ausnahme der vertieften Bereiche 2, abgeschiedene Teil chen 3 oder Kluster derselben, die aufgrund von Triboelek trizität aneinander anhaften, von der Platte 1 herunterge geschüttelt, auf der nun diejenigen Teilchen 3 verbleiben, die in den vertieften Bereichen 2 sitzen. Im Ergebnis sind Teilchen 3 so angeordnet, wie es in Fig. 3D dargestellt ist, daß sie genau den vertieften Bereichen 2 in der Platte 1 entsprechen.

(Schritt 3)

Der Antriebsabschnitt 71 führt die Platte 1 in den in Fig. 3E dargestellten horizontalen Zustand zurück. Dann treibt er ein LCD-Substrat 7, das zuvor eine Ausrichtungsbehandlung erfahren hat und mit einem Ausrichtungsfilm 5 versehen ist, so an, daß es der Platte 1 gegenübersteht und zu dieser ausgerichtet ist, woraufhin der Ausrichtungsfilm 5 des LCD- Substrats 7 in Kontakt mit den Teilchen auf der Platte 1 ge bracht wird.

(Schritt 4)

Als nächstes dreht der Antriebsabschnitt 71 die Anordnung so herum, daß, wie es in Fig. 3F dargestellt ist, das LCD-Sub strat 7 unter der Platte 1 liegt.

(Schritt 5)

Abschließend trennt der Antriebsabschnitt 71 die Platte 1 vom LCD-Substrat 7, wie in Fig. 3G dargestellt, um die Teil chen 3 auf die Oberfläche des LCD-Substrats 7 zu übertragen. Auf diese Weise ist es möglich, Teilchen 3 auf dem Ausrich tungsfilm 5 eines LCD-Substrats 7 zu verteilen.

Beim vorstehend beschriebenen Teilchen-Verteilverfahren ist es, da Teilchen 3 in eindeutiger Entsprechung zu vertieften Bereichen 2 der Platte 1 angeordnet werden und die so ange ordneten Teilchen auf das LCD-Substrat 7 übertragen werden, während ihre Positionen aufrechterhalten bleiben, möglich, Teilchen 3 gleichmäßig auf dem LCD-Substrat 7 ohne jegliche Kluster derartiger Teilchen zu verteilen, was abweichend von herkömmlichen Verfahren der Fall ist. Demgemäß können Ausse hensfehler oder andere Mängel eines LCD-Bauteils verhindert werden, was es ermöglicht, eine Verringerung der Ausbeute aufgrund eines Fehlers beim Einstellen der Hohlraumweite einer LCD-Platte zu vermeiden.

Nachfolgend wird ein Herstellverfahren für die Teilchenfi xierplatte 1 bei diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Fig. 7A bis 7E sind Zeichnungen zum Veranschaulichen dieses Herstellverfahrens. Hierbei wird zum Herstellen der Platte ein einkristalliner Siliziumwafer 51 mit Ausrichtung in der (100)-Ebene verwendet, wie in Fig. 7A dargestellt. Dieser Wafer 51 hat einen Durchmesser von z. B. 12 Zoll (1 Zoll = 25,4 mm)
Als erstes wird, wie es in Fig. 7B dargestellt ist, ein Si liziumnitridfilm 52 mit einer Dicke von z. B. 1 µm an der Vorder- und Rückseite des Wafers 51 in einer LPCVD-Reakti onskammer hergestellt. Danach wird der Siliziumnitridfilm 52 selektiv geätzt, wie in Fig. 7C dargestellt, um in den ver tieften Bereichen 2 entsprechende Öffnungsbereiche auszubil den. Dann wird dafür gesorgt, daß, wie es in Fig. 7D darge stellt ist, der Siliziumwafer 51, auf dem der so struktu rierte Siliziumnitridfilm 52 als Maske vorhanden ist, einen Ätzprozeß unter Verwendung von Kaliumhydroxid, das ein Ätz mittel für anisotropes Ätzen ist, erfährt. Bei diesem aniso tropen Ätzen ist die Ätzrate für Ausrichtungen in der Ebene (111) sehr gering, so daß vertiefte Bereiche 1 in Form py ramidaler Hohlräume mit quadratischer Grundfläche ausgebil det werden. Abschließend wird, wie es in Fig. 7E dargestellt ist, der Siliziumnitridfilm 52 mit heißer Phosphorsäure ent fernt, wodurch eine gewünschte Teilchenfixierplatte 1 fer tiggestellt wird.

Gemäß dem Obigen wird einkristallines Silizium als Material für die Platte 1 verwendet. Dies, da der Winkel Θ (= 54,74°)
für die vertieften Bereiche 2 sehr genau kontrolliert werden kann, da er durch den Winkel einer Kristallebene festgelegt ist. Auch kann die Breite D einer Öffnung präzise struktu riert werden, wenn eine Trockenätztechnik verwendet wird. Im Ergebnis ist es möglich, die Form eines vertieften Bereichs 2 auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit herzustellen.

Demgemäß ist es für alle auf dem Wafer 51 auszubildenden Vertiefungen möglich, sie sehr genau so auszubilden, daß die gewünschte Beziehung zwischen einem Teilchen 3 und einem vertieften Bereich 2 eingehalten wird (siehe Fig. 5).

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines anderen Beispiels einer Teilchenfixierplatte gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. Diese mit 21 bezeichnete Teilchenfi xierplatte verfügt über vertiefte Bereiche 2 mit einer Aus richtungsmarkierung 8. Die Ausrichtungsmarkierung 8 dient als Hinweise für exakte Ausrichtung zwischen einem LCD-Sub strat 7 und der Platte 21 beim in Fig. 3A veranschaulichten Stadium, und sie ermöglicht es, Teilchen 3 gewünschten Posi tionen auf dem LCD-Substrat 7 zuzuordnen, z. B. anderen Be reichen als Pixelbereichen, oder solchen Bereichen, die kei ne Beziehung zur Anzeige haben, wodurch es möglich ist, das Transmissionsvermögen für Hintergrundbeleuchtungslicht zu verbessern. Insbesondere dann, wenn eine LCD-Tafel für ein LCD-Projektionsfernsehgerät verwendet wird, macht dies das projizierte Bild heller.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel einer Teilchenfixierplatte gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Ganz oben auf dieser Platte 21 ist über einer Iso lierschicht 27 ein Ladungslöschfilm 28 vorhanden, der aus einem Material mit niedrigem elektrischem Widerstand (z. B. einem Metall) besteht und dauernd geerdet ist, wie in Fig. 9 dargestellt. Durch das Verwenden einer so aufgebauten Platte 21 können statische Ladungen beseitigt werden, wie sie auf grund Reibung während des Transports von Teilchen 3 zur Ver teilungsdüse erzeugt werden. Genauer gesagt, fließt, wenn Teilchen 3 mit statischer Elektrizität in Kontakt mit dem Ladungslöschfilm 28 auf der Platte 21 kommen, wie in Fig. 10 dargestellt, statische Ladungen auf den Teilchen 3 nach Mas se und werden gelöscht. Auf diese Weise ist es bis zum Ende des in Fig. 3C dargestellten Schritts, oder dem Schritt 2, bei dem überschüssige Teilchen 3 dadurch abgeschüttelt wer den, daß im Verteilungsstadium Schwingungen in den Richtun gen D verursacht werden, möglich, zu verhindern, daß gela dene Teilchen 3 aufgrund elektrostatischer Kräfte an der Oberfläche anhaften und dort an anderen Stellen als den ver tieften Bereichen 2 verbleiben.

(2. Ausführungsbeispiel)

Fig. 11 ist ein Schnittansicht, die den Aufbau der beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Teil chenfixierplatte zeigt. Diese Teilchenfixierplatte 31 ver fügt auf ähnliche Weise wie die des ersten Ausführungsbei spiels über vertiefte Bereiche 2. An ihrer Oberfläche ist über einer ersten Isolierschicht 37 eine Anziehelektrode 38 vorhanden. Ferner ist ganz oben über einer zweiten Isolier schicht 39 ein Ladungslöschfilm 40 vorhanden, der aus einem Material mit niedrigem elektrischem Widerstand (z. B. einem Metall) besteht und außer in den vertieften Bereichen 2 auf der Platte 31 vorhanden ist. Er ist dauernd geerdet (auf ein Potential V2). An die Anziehelektrode 38 kann eine beliebige Spannung V1 angelegt werden.

Die Fig. 12A bis 12G sind Ansichten zum Veranschaulichen eines Teilchen-Verteilverfahrens unter Verwendung dieser Platte 31. In diesen Figuren ist die Platte 31 von Fig. 11 vereinfacht gegenüber Fig. 12A dargestellt. Nachfolgend wird der Verteilprozeß dieses Ausführungsbeispiels unter Bezug nahme auf die Fig. 12A bis 12G beschrieben. Da er beinahe mit dem des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmt, er folgt eine Beschreibung nur für die Potentialsteuerung der Spannung V1 der Anziehelektrode 28 sowie der Spannung V2 der Ladungslöschelektrode 40 auf der Platte 31, und es wird eine Beschreibung zur Funktion dieser Elektroden gegeben. Die La dungslöschelektrode 40 (Spannung V2) ist geerdet und wird konstant auf 0 V gehalten.

Beim in Fig. 12B dargestellten Schritt (der obige Schritt 1) werden Teilchen 3 auf die Platte 31 geliefert. Dabei ist die Spannung VI der Anziehelektrode 38 auf eine negative Span nung mit z. B. -V (Volt) eingestellt. Die Bewegung von mit positiven Ladungen geladenen Teilchen 3 wird für diesen Fall unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben. Wenn ein Teilchen mit positiver Ladung in einen vertieften Bereich der Platte 31 fällt, wird es durch die elektrostatische Kraft in diesen vertieften Bereich hineingezogen, da an der Anziehelektrode 38 in den vertieften Bereichen ein negatives Potential -V (V1) anliegt. Andere positiv geladene Teilchen 3, die auf die Ladungslöschelektrode 40, also nicht die vertieften Be reiche 2 fallen, verlieren ihre statische Ladung, da die La dungslöschelektrode 40 (V2) geerdet ist.

Demgegenüber wird ein Teilchen mit negativen Ladungen, das in einen vertieften Bereich 2 der Platte 31 fällt, aufgrund der abstoßenden elektrostatischen Kraft aus diesem vertief ten Bereich 2 hinausgestoßen, wie es durch den Pfeil E in Fig. 14 gekennzeichnet ist. So herausgestoßene Abstandshal terteilchen fallen auf die Ladungslöschelektrode 40, durch die die statische Ladung beseitigt wird. Negativ geladene Teilchen 3, die auf die Ladungslöschelektrode 40, also nicht in einen vertieften Bereich 2, fallen, verlieren ihre stati sche Ladung, da die Ladungslöschelektrode 40 (V2) geerdet ist.

Danach wird die Platte 31 in Schwingung versetzt, wie es in Fig. 12C dargestellt ist (obiger Schritt 2). Dabei sind Teilchen 3 auf der Ladungslöschelektrode 40 nicht elektrisch geladen, so daß sie leicht von ihr heruntergestoßen werden. In diesem Schritt wird, wie es in Fig. 15 dargestellt ist, ein Teilchen 3, das in einen vertieften Bereich 2 hineinge fallen ist, wie als Beispiel durch einen Pfeil F gekenn zeichnet, durch die Anziehelektrode 38 auf dem negativen Po tential -V (V1) elektrostatisch angezogen. Da die negative Spannung -V (V1) dauernd an die Anziehelektrode 38 angelegt bleibt, verbleiben die Teilchen in den vertieften Bereichen 2, in die sie durch elektrostatische Kräfte hineingezogen werden. Demgemäß verbleiben sie selbst dann in den vertief ten Bereichen 2, wenn bei diesem Ausführungsbeispiel stärke re Schwingungen als beim ersten Ausführungsbeispiel während des Schritts gemäß Fig. 3C verwendet werden. Im Ergebnis ist es möglich, wie in Fig. 12D dargestellt, Abstandshalterteil chen 3 allen vertieften Bereichen 2 zuzuordnen, ohne daß irgendein Teilchen 3 außerhalb der vertieften Bereiche 2 auf der Platte 31 verbleibt.

Beim in Fig. 12E veranschaulichten Schritt (obiger Schritt 3) bleibt das Potential V1 der Anziehelektrode 38 auf -V. Im Schritt gemäß Fig. 12F (obiger Schritt 4) wird die Anzieh elektrode 38 (V1) geerdet. Dies bedeutet, daß das Potential der Elektrode 38 dem Potential V2 der Ladungslöschelektrode 40 entspricht. Dabei wird die elektrostatische Induktion zwischen den in den vertieften Bereichen sitzenden Teilchen 3 und der Anziehelektrode 38 aufgehoben. Daher fallen die Teilchen 3, wie es in Fig. 12G dargestellt ist, durch Schwerkraft auf das LCD-Substrat 7, oder sie werden dadurch, daß eine Spannung an das LCD-Substrat 7 angelegt wird, durch elektrostatische Kräfte übertragen. Im Ergebnis werden die Teilchen gleichmäßig verteilt.

Vorstehend erfolgte eine Beschreibung zu einem Teilchen-Ver teilprozeß, der beinahe mit dem des ersten Ausführungsbei spiels übereinstimmt, jedoch sollen Verteilverfahren nicht auf die obigen Prozesse beschränkt sein. Beispielsweise kann das folgende Verteilverfahren verwendet werden.

Die Fig. 16A bis 16F veranschaulichen dieses Verfahren zum Verteilen von Teilchen. Dabei wird die Ladungslöschelektrode 40 (V2) in allen in diesen Figuren veranschaulichen Schrit ten geerdet, oder das Potential V2 wird auf 0 V gehalten. Hierbei wird die Platte 31 so eingestellt und verwendet, daß ihre vertieften Bereiche nach unten zeigen.

(Schritt 11)

Wie es in Fig. 16B dargestellt ist, wird dafür gesorgt, daß die Platte 31 an eine größere Anzahl von Teilchen 3 angenä hert wird, als sie der Zahl vertiefter Bereiche 2 ent spricht, und sie in den Richtungen eines Pfeils Q so vor und zurück bewegt wird, daß sie mehrfach gegen die Teilchen 3 drückt. Während dieses Vorgangs wird für Teilchen 3, die in Kontakt mit der Ladungslöschelektrode 40, also nicht den vertieften Bereichen, kommen, die statische Ladung aufgeho ben, da diese Ladungslöschelektrode 40 (V2) geerdet ist. Da das Potential V1 der Anziehelektrode auf eine negative Span nung -V (Volt) eingestellt ist, werden positiv geladene Teilchen 3 in die vertieften Bereiche 2 hineingezogen. Nega tiv geladene Teilchen 3 werden aufgrund der abstoßenden elektrostatischen Kraft abgestoßen und aus den vertieften Bereichen 2 herausgedrückt, und die statische Ladung wird durch die Ladungslöschelektrode 40 beseitigt. Die so entla denen oder ladungsfreien Teilchen 3 fallen in vertiefte Be reiche 2 hinein und werden durch elektrostatisch induzierte Kräfte mittels der auf der negativen Spannung -V (V1) gehal tenen Anziehelektrode 38 angezogen. Schließlich ist es mög lich, wie in Fig. 16D dargestellt, zuverlässig Abstandshal terteilchen 3 allen vertieften Bereichen 2 zuzuordnen, ohne daß irgendwelche Teilchen auf einem anderen Bereich als vertieften Bereichen 2 der Platte 31 verbleiben.

(Schritt 12)

Danach wird im in Fig. 16E dargestellten Stadium die Platte 31 über einem LCD-Substrat 7 positioniert, während Teilchen 3 dadurch in den vertieften Bereichen 2 festgehalten werden, daß die Anziehelektrode 38 auf dem Potential -V (V1) gehal ten wird.

(Schritt 13)

Abschließend wird im Schritt gemäß Fig. 16F die Anziehelek trode 38 geerdet, damit ihr Potential V1 dem Potential V2 der Ladungslöschelektrode 40 entspricht. Dabei geht die elektrostatische Induktion zwischen Teilchen 3 in den ver tieften Bereichen 2 und der Anziehelektrode 38 verloren, wo durch die anziehende Kraft nicht mehr vorhanden ist. Dadurch fallen die Teilchen 3 durch Schwerkraft auf das LCD-Substrat 7, oder sie werden elektrostatisch dadurch an dieses angezo gen, daß eine Spannung an das LCD-Substrat 7 angelegt wird. Im Ergebnis werden die Teilchen gleichmäßig verteilt.

So ist es bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, da Teil chen durch Anlegen einer Spannung an die Anziehelektrode 38 in vertiefte Bereiche hineingezogen werden, die Teilchen 3 sicher in den vertieften Bereichen 2 zu positionieren. Da Teilchen, die in anderen Bereichen anhaften, durch starke Schwingung abgeschüttelt werden können, sind keine Teilchen 3 in unerwünschten Bereichen auf dem LCD-Substrat 7 vorhan den, wodurch es möglich ist, eine Qualitätsbeeinträchtigung des Bilds der sich ergebenden LCD-Tafel zu vermeiden.

Wie es aus den obigen Ausführungsbeispielen ersichtlich ist, liefert die Erfindung die folgenden Effekte.

Erstens werden gemäß dem Verteilungsverfahren Abstandshal terteilchen einmal an vorbestimmten Positionen auf einer Teilchenfixierplatte angeordnet und dann unter Aufrechter haltung der Anordnung auf ein LCD-Substrat übertragen. Daher ist es möglich, die Ausbildung von Klustern der Teilchen zu verhindern. Im Ergebnis ist es möglich, die Erzeugung von Aussehensfehlern oder anderen Mängeln einer LCD-Tafel zu verhindern. Ferner ist es möglich, eine Verringerung der Ausbeute aufgrund eines Fehlers beim Einstellen der Spalt weite zwischen den Substraten einer Tafel zu vermeiden.

Gemäß dem zweiten Verfahren werden, da eine Anziehelektrode verwendet wird, Teilchen sicher an einer Teilchenfixierplat te angebracht, was es ermöglicht, die Teilchen sehr gleich mäßig auf einem LCD-Substrat zu verteilen.

Wenn in einer Teilchenfixierplatte Positionierbereiche gleichmäßig mit gewünschter Dichte ausgebildet sind, können Abstandshalterteilchen in diesen Bereichen positioniert und festgehalten werden. Dadurch ist es möglich, Abstandshalter teilchen gleichmäßig mit gewünschter Dichte auf einem LCD- Substrat zu verteilen.

Ferner besteht bei einer erfindungsgemäßen Teilchen-Verteil vorrichtung, wenn die Teilchenfixierplatte einen Ladungs löschfilm zum Beseitigen statischer Ladungen von Teilchen aufweist, keine Gefahr, daß Teilchen aufgrund elektrostati scher Kräfte auf unerwünschten Bereichen der Teilchenfixier platte anhaften. So ist es möglich, Teilchen sicher an vor bestimmten Positionen anzubringen.

Außerdem können mittels einer erfindungsgemäßen Teilchenfi xierplatte, wenn sie über eine Anziehelektrode zum Anziehen von Teilchen verfügt, die letzteren sicher an vorbestimmten Positionen aufgenommen werden. Dadurch ist es möglich, Teil chen an vorbestimmten Positionen sicher festzuhalten, wenn an unerwünschten Bereichen der Teilchenfixierplatte anhaf tende Teilchen durch starke Schwingungen abgeschüttelt wer den.

Ferner ist es möglich, wenn die Teilchenfixierplatte aus einem Substrat aus einkristallinem Silizium hergestellt wird, anisotropes Ätzen unter Verwendung von Kaliumhydroxid zum Herstellen der vertieften Bereiche auszuführen. Demgemäß können vertiefte Bereiche mit einer Tiefe von 5 µm oder mehr, die durch eine normale Trockenätzvorrichtung nicht ausgebildet werden können, auf einfache Weise mit hoher Ge nauigkeit hergestellt werden.

Darüber hinaus können mittels der Teilchen-Verteilvorrich tung Abstandshalterteilchen mit einem Durchmesser von eini gen µm bis einigen zehn µm gleichmäßig an gewünschten Posi tionen auf einem LCD-Substrat verteilt werden.

Claims

1. Verfahren zum Verteilen von Abstandshalterteilchen (3) auf dem Substrat (7) einer LCD-Tafel, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Zuführen der Abstandshalterteilchen zu einer Teilchenfi xierplatte (1) mit einer Vielzahl von Bereichen (2) zum Po sitionieren der Abstandshalterteilchen;
- Zuordnen der Abstandshalterteilchen zu den Positionierbe reichen so, daß jeweils ein Teilchen in jedem Positionier bereich sitzt;
- Anordnen des LCD-Substrats so, daß es der Teilchenfixier platte zugewandt und zu dieser ausgerichtet ist; und
- Übertragen der den Positionierbereichen zugeordneten Ab standshalterteilchen auf das LCD-Substrat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der Abstandshalterteilchen (3) zu den Posi tionierbereichen (2) dadurch ausgeführt wird, daß die Ab standshalterteilchen mittels einer Anziehelektrode (38) an gezogen werden, die in den Positionierbereichen vorhanden ist, und die Abstandshalterteilchen dadurch auf das LCD-Sub strat (7) übertragen werden, daß die Anziehung durch die Anziehelektrode aufgehoben wird.

3. Teilchenfixierplatte zur Verwendung bei der Übertragung von Abstandshalterteilchen (3) an ihrer Oberfläche auf ein LCD-Substrat (7), dadurch gekennzeichnet, daß diese Platte eine Vielzahl von Positionierbereichen (2) für Abstandshalt erteilchen aufweist, wobei jeder Bereich jeweils ein Teil chen aufnehmen kann.

4. Platte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Gebiete außerhalb der Positionierbereiche (2) mit einem Ladungslöschfilm (40) zum Beseitigen statischer Ladun gen auf den Abstandshalterteilchen versehen sind.

5. Platte nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Positionierbereiche (2) eine Anzieh elektrode (38) zum Anziehen der Abstandshalterteilchen (3) aufweisen.

6. Platte nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Positionierbereiche an der Oberfläche der Platte (1) ausgebildete Vertiefungen (2) sind.

7. Platte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem einkristallinen Siliziumwafer bestehen.

8. Vorrichtung zum Verteilen von Abstandshalterteilchen (3), dadurch gekennzeichnet, daß

- sie eine Teilchenfixierplatte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7 verwendet;
- eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von Abstandshalter teilchen zur Teilchenfixierplatte verwendet wird; und
- eine Antriebseinrichtung verwendet wird, die dafür sorgt, daß die Teilchenfixierplatte mit den darauf angeordneten Abstandshalterteilchen so relativ zu einem LCD-Substrat (7) verstellt wird, daß die Platte und das Substrat einander zugewandt und zueinander ausgerichtet sind.