JP2000047223A - スペーサ散布装置及び液晶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スペーサ散布装置において、パネル基板を取
り出す際の帯電による損傷発生を低減することによっ
て、液晶パネルの歩留まり向上及び表示品位の向上を図
る。 【解決手段】 スペーサ散布装置１０’において、スペ
ーサ供給部１１、搬送チューブ１２、放出ノズル１３な
どからなる散布機構の直下に、基台１６が配置されてい
る。基台１６の支持表面１６ａは、面方向に周期的な凹
凸構造を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスペーサ散布装置に
係り、特に、液晶パネルを構成するパネル基板上に粒状
スペーサを散布する装置の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から液晶パネルを製造する際には、
シール材を介して２枚のパネル基板を所定の間隔（セル
ギャップ）で貼り合わせるようにしている。この基板貼
り合わせ工程を行う前段階において、パネル基板同士の
間隔を均一にするために、樹脂などからなる粒状のスペ
ーサを一方のパネル基板の内面上に散布し、スペーサの
粒径によって二枚のパネル基板間の間隔を規制する場合
がある。

【０００３】図５はスペーサをパネル基板上に散布する
ための従来のスペーサ散布装置の概略構成を示すもので
ある。このスペーサ散布装置１０には、合成樹脂やガラ
ス（シリカ）などからなるスペーサを所定数計数若しく
は秤量して送り出すスペーサ供給部１１と、スペーサ供
給部１１から送り出されるスペーサを搬送する、テトラ
フルオロエチレンやステンレス鋼などで構成される搬送
チューブ１２と、搬送チューブ１２を通して搬送されて
きたスペーサに静電気を印加して放出する放出ノズル１
３とを有する。放出ノズル１３の下方にはアルミニウム
などの金属からなる基台１４が配置されている。通常、
基台１４は電気的に接地されているか、所定電位に保持
されている。基台１４の上面は平坦な支持表面１４ａと
なっており、この支持表面１４ａ上にパネル基板１５が
載置される。パネル基板１５は、ガラス基板上に配線
層、アクティブ素子、配向膜などが所定のパターンで形
成されたものである。

【０００４】このようなスペーサ散布装置１０において
は、パネル基板１５の表面上にスペーサを凝集させるこ
となく、均一に分散した状態に散布するために、スペー
サを帯電させ、スペーサ同士が互いに反発して凝集しな
いようにする場合がある。スペーサを帯電させるには、
搬送チューブ１２の壁面との摩擦によってスペーサに自
然に正電荷を付与する（自然帯電）方法、散布ノズル１
３の内部に高電圧が印加された電極対を配置して、散布
ノズル１３内を通過するスペーサに強制的に電荷を付与
する（強制帯電）方法とがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記方法に
よりスペーサを帯電させて散布すると、パネル基板１５
の表面にスペーサの帯電による静電気が溜まり、パネル
基板１５自体が帯電し、スペーサの散布終了後、パネル
基板１５を基台１４から剥がそうとすると、パネル基板
１５に溜まった静電気によって基台１４との間で放電を
起こし、パネル基板１５上に形成された電子素子の破壊
や配向面へのダメージが発生する。この素子破壊や配向
ダメージは液晶パネルの歩留まりの低下や表示品位の低
下を引き起こす。

【０００６】また、パネル基板１５の帯電量が多くなる
と、周囲の塵埃がパネル基板に吸着し、その後の製造工
程において不良、欠陥が発生する確率が高くなるという
問題点もある。

【０００７】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、スペーサ散布装置において、パネ
ル基板を取り出す際の帯電による損傷発生を低減するこ
とによって、液晶パネルの歩留まり向上及び表示品位の
向上を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、液晶パネルを構成するパネル
基板を支持するための支持表面を備えた基台と、該基台
の上方に配置され、前記パネル基板上に粒状スペーサを
散布する散布機構とを備えたスペーサ散布装置におい
て、前記基台の支持表面を周期的な凹凸面状に形成した
ことを特徴とする。

【０００９】この手段によれば、支持表面が凹凸面状に
構成されていることによって、パネル基板と基台との接
触面積が小さくなるため、パネル基板が帯電しにくくな
るとともにパネル基板の静電気が減衰し易くなるので、
パネル基板の帯電量が減少し、パネル基板を基台から引
き離す際の放電が抑制され、素子破壊や配向ダメージが
低減される。また、パネル基板の基台からの引き離しが
容易になるとともに、パネル基板への塵埃の吸着が低減
される。さらに凹凸面形状が周期的に形成されているの
で、パネル基板表面のスペーサ分布の概略の均一性を保
持することが可能になる。

【００１０】請求項１においては、前記支持表面の面方
向の凹凸周期が前記パネル基板の厚さ以下であることが
好ましい。この手段によれば、パネル基板の厚さに対し
て凹凸周期が小さいことによってパネル基板の表面上の
電位分布が緩和され、スペーサの分布を均一化すること
ができる。特に、凹凸周期はパネル基板の厚さの半分以
下であることが望ましい。

【００１１】請求項２においてはさらに、前記支持表面
における凹凸深さが前記支持表面の面方向の凹凸周期の
２０％以上であることが望ましい。請求項２において凹
凸深さを凹凸周期の２０％以上とすることにより、パネ
ル基板の帯電量が減少し、パネル基板の損傷が低減され
る。

【００１２】請求項１から請求項３までのいずれか１項
においては、上記効果を充分に発揮するために、前記支
持表面における前記パネル基板に接触する接触面積比率
が４０％以下であることが好ましい。特に接触面積比率
は２５％以下であることが効果的である。

【００１３】請求項１から請求項４までのいずれか１項
においてはまた、前記支持表面の凹凸面状の各頂部が、
互いに共通の平面上に含まれる平坦部となっていること
が望ましい。平坦部は凹凸面状の支持表面の頂部を平坦
に研磨することによって構成できる。研磨は平面ラップ
盤などで容易に行うことができる。

【００１４】なお、凹凸形状としては種々の形状が考え
られるが、成形の容易性、パネル基板と基台との接触面
積を小さくする観点からは、頂部に向かって横断面積が
漸減する形状、例えば、角錐形状、円錐形状、角錐台形
状、円錐台形状など、を備えた多数の突起を設けた構
造、或いは、底部に向かって横断面積が漸減する形状、
例えば、逆角錐形状、逆円錐形状、逆角錐台形状、逆円
錐台形状など、を備えた多数の凹部を設けた構造などで
あることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。図１は本発明に係る
スペーサ散布装置１０’の概略構造を示すものである。
このスペーサ散布装置１０’は、スペーサ供給部１１、
搬送チューブ１２、放出ノズル１３からなる散布機構に
関しては上述の従来例と同様の構造を備えている。この
実施形態では、放出ノズル１３の直下に配置された基台
１６の支持表面１６ａが面方向に周期的な凹凸構造を備
えている。

【００１６】図２は基台１６の一部を拡大して示す部分
斜視図である。基台１６の支持表面１６ａには多数の４
角錐台形状の突起１６１が縦横に整列した状態に形成さ
れている。これらの突起１６１は、基台１６の表面に等
間隔で断面Ｖ字状の溝１６２を複数平行に形成し、溝１
６２と直交する方向に等間隔で断面Ｖ字状の溝１６３を
複数平行に形成することによって概略形成される。さら
に、基台１６の表面を平面ラップ盤などにより研磨する
ことによって、突起１６１の頂部に平坦部１６１ａが形
成されている。これらの複数の平坦部１６１ａの表面は
互いに共通の平面に含まれる面となっている。すなわ
ち、基台１６上に平板を載置したとき、複数の平坦部１
６１ａは平板の底面に均一に接触するようになってい
る。

【００１７】図３は基台１６をさらに拡大して一部断面
を示す拡大断面図である。基台１６の支持表面１６ａに
は、突起１６１を凸部、溝１６２，１６３を凹部とす
る、平面方向に周期Ｐ、深さＤの凹凸構造を構成してい
る。このように基台１６の支持表面１６ａを凹凸構造と
することによって、パネル基板１５と基台１６との接触
面積が小さくなり、パネル基板１５の実質的な（或いは
実効的な）静電容量が低下する。その結果、パネル基板
１５に電荷が溜まりにくくなるとともに、パネル基板１
５に溜まった静電気は減衰し易くなる。

【００１８】したがって、パネル基板１５の帯電量自体
が低減されるとともに、パネル基板１５を基台１６上か
ら引き離す場合、帯電による静電力が小さくなるために
パネル基板１５を基台１６から引き離し易くなり、引き
離し時の放電などによる素子破壊、配向ダメージを低減
することができる。

【００１９】この場合、支持表面１６ａの平面方向の凹
凸周期Ｐはパネル基板１５の厚さｔの半分以下であるこ
とが好ましい。これよりも平面方向の凹凸周期Ｐが大き
くなると、パネル基板１５の表面上の電位分布も周期的
になり、帯電しているスペーサの分散に粗密が発生する
からである。

【００２０】また、パネル基板１５と基台１６との接触
面積比率（接触面積とパネル基板面積との比率、図３に
おいては突起１６１の横断面が正方形であるので、平坦
部１６１ａの幅をＳ、凹凸周期をＰとすると、接触面積
比率はＳ^２ ／Ｐ^２ で表される。）は４０％以下である
ことが好ましい。接触面積比率がこれよりも大きくなる
と、パネル基板１５の帯電量が増加するとともに、静電
気が減衰しにくくなるため、充分な効果が得られ難くな
るからである。特に、接触面積比率が２５％以下である
ことがより望ましい。

【００２１】さらに、支持表面１６ａの凹凸構造の深さ
は凹凸周期Ｐの２０％以下であることが好ましい。凹凸
構造がこれよりも浅くなると、帯電量が増加するととも
に、静電気が減衰しにくくなるため、充分な効果が得ら
れなくなるからである。

【００２２】

【実施例】（実施例１）縦３７０ｍｍ、横４７０ｍｍ、
厚さ０．７ｍｍのガラス基板を備えたパネル基板を用い
て、このパネル基板上に、強制帯電方式のスペーサ散布
装置により直径４μｍの樹脂球からなるスペーサを散布
した。このスペーサ散布装置においては、基台の支持表
面を凹凸周期Ｐ＝１ｍｍ、平坦部１６１ａの幅Ｓ＝０．
３ｍｍ、凹凸構造の深さＤ＝０．３ｍｍとして図２のよ
うな形状に形成した。この状態でスペーサの散布はパネ
ル基板表面上においてほぼ均一に行われ、散布後にパネ
ル基板を基台から容易に引き離すことができ、引き離し
時に放電も発生せず、パネル基板に対するゴミの付着も
なかった。

【００２３】一方、上記実施例１に対して、凹凸周期Ｐ
＝２ｍｍとした場合（他の条件は実施例１と同じ）につ
いて実験をしたところ、凹凸周期にほぼ対応するスペー
サの密度の偏り（粗密）が僅かに発生した。

【００２４】同様に、凹凸深さＤ＝０．１ｍｍとした場
合（他の条件は実施例１と同じ）について実験をしたと
ころ、パネル基板の引き離しに抵抗があり、引き離し時
に放電が発生する場合があった。また、パネル基板への
ゴミの付着も観測された。

【００２５】上記実施例１において、スペーサを直径７
μｍの樹脂球、２μｍ、５μｍのシリカ球で行った場合
にも同様に何らの問題も発生しなかった。

【００２６】なお、上記実施例１において、パネル基板
のサイズを小さくした場合も全く同様の結果となった。
さらに、自然帯電方式の散布装置を用いて行っても全く
同様の結果となった。

【００２７】（実施例２）次に、縦３７０ｍｍ、横４０
０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板を備えたパネル基
板を用いて、自然帯電方式のスペーサ散布装置により直
径２μｍのシリカ球のスペーサを散布する実験を行っ
た。基台の支持表面は、凹凸周期Ｐ＝１．５ｍｍ、平坦
部の幅Ｓ＝０．５ｍｍ、凹凸深さＤ＝０．５ｍｍとして
図２に示す形状に形成した。この実施例でも、散布はパ
ネル基板表面上においてほぼ均一に行われ、散布後にパ
ネル基板を基台から容易に引き離すことができ、引き離
し時に放電も発生せず、ゴミの付着もなかった。

【００２８】上記実施例に対して、凹凸周期Ｐ＝２．５
μｍとした（他の条件は実施例２と同じ）場合、パネル
基板の表面上のスペーサに密度の偏りが多少発生した。

【００２９】また、凹凸深さＤ＝０．２ｍｍとした（他
の条件は実施例２と同じ）場合、帯電による引き離しの
抵抗が強く、引き離し時に放電が発生する場合があっ
た。

【００３０】上記実施例２において、スペーサを直径７
μｍの樹脂球、４μｍの樹脂球、５μｍのシリカ球とし
た場合でも結果は同様に良好であった。

【００３１】なお、上記実施例２において、パネル基板
のサイズを大きくした場合も全く同様の結果となった。
さらに、強制帯電方式の散布装置を用いて行っても全く
同様の結果となった。

【００３２】上記実施形態では、周期的な凹凸形状によ
りスペーサ分布のばらつきを抑制している。特に、パネ
ル基板の厚さ以下の凹凸周期とすることによって局部的
なスペーサ分布の偏りも低減し、凹凸周期をパネル基板
の厚さの半分以下とするとスペーサ分布の偏りをほぼ完
全に抑制することができる。また、支持表面１６ａの各
突起１６１の各頂部を、平面ラップ盤などによって研磨
するなどの方法により、共通の平面上に含まれる平坦部
１６１ａとなるように形成しているため、パネル基板１
５が各平坦部１６１ａに均一に接触し、スペーサ分布の
ばらつきを低減するように構成されている。

【００３３】上記実施形態においては、基台の支持表面
に多数の４角錘台形状の突起１６１を形成しているが、
突起の形状としては、他の形状、例えば、角錐、円錐、
円錐台、角柱、円柱などでもよい。図４（ａ）には突起
の形状例として円柱状の突起１７１を多数形成した支持
表面１７ａを備えた基台１７を模式的に示す。また、上
記の種々の突起の代わりに種々の形状の凹部を備えたも
のでもよい。

【００３４】また、基台の支持表面の凹凸形状として
は、突起ではなく、表面状に凹溝や凸リブをストライプ
状に多数備えたものであってもよい。例えば、図４
（ｂ）には断面Ｕ字型の凹溝１８１を多数平行に備えた
支持表面１８ａを有する基台１８を示す。なお、凹溝や
凸リブの断面形状は、Ｕ字状、Ｖ字状、長方形状など、
種々の形状でよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、支
持表面が凹凸面状に構成されていることによって、パネ
ル基板と基台との接触面積が小さくなるため、パネル基
板が帯電しにくくなるとともにパネル基板の静電気が減
衰し易くなるので、パネル基板の帯電量が減少し、パネ
ル基板を基台から引き離す際の放電が抑制され、素子破
壊や配向ダメージが低減される。また、パネル基板の基
台からの引き離しが容易になるとともに、パネル基板へ
の塵埃の吸着が低減される。さらに凹凸面形状が周期的
に形成されているので、パネル基板表面のスペーサ分布
の概略の均一性が保たれる。したがって、液晶パネルの
歩留まり及び表示品位の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスペーサ散布装置の実施形態の全
体構成を模式的に示す概略構成図である。

【図２】同実施形態における基台の支持表面の形状を示
す部分斜視図である。

【図３】同実施形態における基台の支持表面とパネル基
板との関係を示す拡大断面図である。

【図４】本発明に係る他の基台形状の例を示す模式的な
部分斜視図（ａ）及び（ｂ）である。

【図５】従来のスペーサ散布装置の模式的な概略構成図
である。

【符号の説明】

１５ パネル基板 １６ 基台 １６ａ 支持表面 １６１ 突起 １６１ａ 平坦部 １６２，１６３ 溝 Ｐ 凹凸周期 Ｄ 凹凸深さ ｔ 基板の厚さ Ｓ 平坦部の幅

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶パネルを構成するパネル基板を支持
   するための支持表面を備えた基台と、該基台の上方に配
   置され、前記パネル基板上に粒状スペーサを散布する散
   布機構とを備えたスペーサ散布装置において、前記基台
   の支持表面を周期的な凹凸面状に形成したことを特徴と
   するスペーサ散布装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記支持表面の面方
   向の凹凸周期が前記パネル基板の厚さ以下であることを
   特徴とするスペーサ散布装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記支持表面におけ
   る凹凸深さが前記支持表面の面方向の凹凸周期の２０％
   以上であることを特徴とするスペーサ散布装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか１
   項において、前記支持表面における前記パネル基板に接
   触する接触面積比率が４０％以下であることを特徴とす
   るスペーサ散布装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか１
   項において、前記支持表面の凹凸面状の各頂部が、互い
   に共通の平面上に含まれる平坦部となっていることを特
   徴とするスペーサ散布装置。
6. 【請求項６】液晶パネルを構成するパネル基板を支持す
   る支持表面が周期的な凹凸面状に形成された基台上に前
   記パネル基板を載置し、 該基台の上方に配置された散布機構によって前記パネル
   基板に粒状スペーサを散布することを特徴とする液晶装
   置の製造方法。