JP2001350147A - 液晶表示素子用のスペーサー散布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスペーサー散布装置をそのまま使用し
ながらも、スペーサーを均一に分散させることが可能な
液晶表示素子用のスペーサー散布方法を提供する。 【解決手段】 スペーサー分散液Ｓの吐出口３ａと圧縮
気体Ｇの排気口６ａが独立して設けられる散布ノズル７
を備え、スペーサー分散液Ｓの散布範囲内に液晶表示素
子用の基板Ｗを設置しない状態で散布ノズル７から圧縮
気体Ｇのみを所定圧力と所定時間の下で排気させ、その
後、液晶表示素子用の基板Ｗを設置した状態で散布ノズ
ル７から圧縮気体Ｇと共にスペーサー分散液Ｓを霧状に
散布させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶を用いた液晶
表示素子の製造方法の技術分野に属し、特に液晶表示素
子の基板間のギャップ厚を均一に維持する液晶表示素子
用のスペーサー散布方法に関する。

【従来の技術】

【０００２】従来、液晶を用いた液晶表示素子の基板間
のギャップ厚を所定厚に形成するためのスペーサーを散
布する方法としては、乾式散布方法と湿式散布方法があ
る。乾式散布方法とは、不活性気体を噴出させると同時
にスペーサーを気体中に分散させ、液晶表示素子の基板
上に堆積させる方法である。湿式散布方法は、スペーサ
ーをアルコールや純水等の溶媒に混合分散させた混合液
を噴霧状にし基板に散布する方法である。ここで、湿式
散布方法には、加熱機構を有せず、溶媒が基板に達した
後に乾燥させるウエット方式と、加熱機構を有し、溶媒
が基板に達するまでに乾燥させてしまう方式、すなわち
セミドライ方式がある。スペーサーの材質としては、プ
ラスチックビーズやガラスファイバーなどがあり、セル
ギャップに応じてさまざまな直径（例えば２〜６μｍ）
のものが使用される。なお、湿式散布方法は、ほとんど
セミドライ方式で行われているのが実状で、溶媒が気化
せずに基板に達し、基板に到達後気化するウエット方式
はほとんど行われていないのが実状である。

【０００３】湿式散布方法は、最も多用されるスペーサ
ー散布方法で、その方法に用いられるスペーサー散布装
置は、散布する空間と液晶表示素子の基板を載置するス
テージが配されるチャンバと、チャンバの上方に配され
る散布ノズルと、散布ノズルにスペーサーを溶媒中に分
散させたスペーサー分散液を供給する供給手段と、散布
ノズルに圧縮気体を供給する供給手段とが配されてい
る。散布ノズルは、圧縮気体と共にスペーサー分散液を
チャンバ内にスプレー噴霧させるもので、スペーサー分
散液の供給手段と圧縮気体の供給手段と連結されてい
る。また、上記セミドライ方式では、チャンバ内にヒー
タが設けられる。

【０００４】したがって、上記スペーサー散布装置を使
用してスペーサを散布する場合には、スペーサーをアル
コールや純水等の溶媒中に分散させたスペーサー分散液
を調製する。そしてスペーサー分散液を、供給手段を通
じて散布ノズルの吐出口から吐出させると同時に、圧縮
空気を排気口から排出させる。スペーサー分散溶液と圧
縮気体は、別々の管路から各々のノズルへ送られて霧状
に散布させ又は吐出させるものと、散布ノズル内で合流
させるタイプがあり、いずれのタイプも、スペーサー散
布溶液が散布ノズルから圧縮気体によって霧状に散布さ
れる。セミドライ方式では、アルコール等の溶媒は、ス
テージ上の液晶表示素子用の基板に達するまでにヒータ
により乾燥される。以上のスペーサー分散工程によっ
て、ステージに設置された基板には、スペーサーが散布
される。その後は、散布状況の検査が行われ、基板の貼
り合わせ工程に移行する。散布状況の検査は、散布面内
の１ｍｍ² のスペーサー数及び凝集粒子数を測定する検
査として行われることが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スペーサー
は、セルギャップ（二枚のガラス基板の間隔）を一定に
保つ役割を担うものであるが、スペーサーが液晶表示素
子用の基板上に均一に分散されないと、セルギャップの
不均一が生じやすくなり、また、スペーサー粒子が凝集
する部分では、いわゆる光抜け等の表示ムラが発生する
ことが知られている。この点、従来の乾式散布方法や湿
式散布方法では、スペーサー粒子の凝集が見られ、セル
ギャップ精度及び表示精度の向上が図られなくなる問題
を有していた。特に湿式散布方法では、スペーサー散布
の工程中に散布ノズルの先端の周辺にスペーサー分散液
が水滴状に付着し、これが自重により液晶表示素子用の
基板上に自然落下したり、スプレー噴霧時の気流により
液晶表示素子用の基板上に落下するため、スペーサー密
度の不均一が発生するという問題があった。つまり、セ
ミドライ方式では、分散ノズル先端周辺に付着した水滴
状のスペーサー分散液（以下液滴という）が、ヒータに
よって気化されることなく液晶表示素子用の基板上に落
下することにより、また、溶媒が基板に達する方式で
は、スプレー噴霧される霧状の溶媒よりも粒子が大きい
液滴が基板上に落下することにより、スペーサー密度の
不均一が発生するという問題があった。

【０００６】このスペーサー分散液が散布ノズルの先端
の周辺に水滴状に付着する原因として現在考えられるも
のは、アルコール等の溶媒の気化によりチャンバ内の温
度が下がることで結露が生じて、散布ノズルの先端の周
辺にスペーサー分散液が水滴状に付着する場合と、散布
ノズルの吐出口からのわずかな液漏れが分散ノズルの先
端の周辺に付着する場合である。

【０００７】そこで、本発明の目的は、湿式散布方法に
おいて、従来のスペーサー散布装置をそのまま使用しな
がらも、スペーサーを均一に分散させることが可能な液
晶表示素子用のスペーサー散布方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、湿式散布
方法において、前記問題の原因が液滴にあることを明確
にすると共に、いかなる原因により散布ノズルの先端の
周辺に液滴が付着したとしても、液滴がガラス基板上に
落下することを確実に防止し、スペーサーを均一に散布
する方法を見い出した。

【０００９】すなわち、上記課題を達成するために、本
発明の液晶表示素子用のスペーサー散布方法は、スペー
サーを溶媒中に分散させたスペーサー分散液の供給手段
と、圧縮気体の供給手段と、これらと連結されスペーサ
ー分散液の吐出口と圧縮気体の排出口が各々独立するが
互いの先端部が近接するように配される散布ノズルとを
備え、圧縮気体と共にスペーサー分散液を霧状に散布さ
せる液晶表示素子用のスペーサー散布方法であって、ス
ペーサー分散液の散布範囲内に液晶表示素子用の基板を
設置しない状態で上記散布ノズルから圧縮気体のみを所
定圧力と所定時間の下で吐出させ、その後、液晶表示素
子用の基板を設置した状態で上記散布ノズルから圧縮気
体と共にスペーサー分散液を霧状に散布させることを特
徴とする。すなわち、スペーサー分散液の散布範囲内に
液晶表示素子用の基板上を設置しない状態で、圧縮気体
の供給口から圧縮気体のみを吐出させる空吹きにより、
吐出口に付着した液滴を吹き飛ばした後、液晶表示素子
用の基板を設置した状態で通常の湿式散布工程を行う。

【００１０】この発明によれば、上記散布ノズルから圧
縮気体と共にスペーサー分散液を噴霧し散布させる通常
の湿式散布工程の前に、上記散布ノズルの圧縮気体の排
気口から圧縮気体のみを排気させる空吹きにより、散布
ノズルの先端に付着した液滴を除去することができる。
更に、スペーサー分散液の散布範囲に基板を設置しない
状態で圧縮気体のみを排気するため、除去した液滴が基
板上に落下することもない。そして、この発明によれ
ば、スペーサー分散液の吐出口と圧縮気体の排気口が独
立している散布ノズルを用いたスペーサー散布装置であ
れば、従来のスペーサー散布装置をそのまま使用できる
ことなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照して詳細に述べる。

【００１２】本実施の形態は、セミドライ方式に本発明
を適用したもので、その湿式スペーサー散布装置は、図
１に示すように、液晶表示素子の基板（以下、「ガラス
基板」という）Ｗを載置するステージ８が配されるチャ
ンバ１０と、チャンバ１０の上方に配される散布ノズル
７と、散布ノズル７にスペーサー分散液Ｓを供給する供
給手段１と、ドライ空気等の圧縮気体を供給する供給手
段４とを備えている。散布ノズル７は、スペーサー分散
液Ｓと圧縮気体Ｇとを散布するもので、チャンバ１０内
においてステージ８に向かって吐出口７ａが配されてい
る。なお、チャンバ１０の側面にはヒータ１１，１１が
配されている。

【００１３】スペーサー分散液Ｓは、スペーサー粒子と
分散液とを混合して調製されて容器２に貯蔵され、連結
管３と連結管３の中途部に設けられスペーサー分散液Ｓ
の排出を制御するポンプＰとを介してその供給口３ａか
ら散布ノズル７に供給される。他方、圧縮気体Ｇは、貯
蔵容器５から吸引管６を介して供給され、その供給口６
ａから散布ノズル７に供給される。スペーサー分散液供
給口３ａと圧縮気体Ｇの供給口６ａが各々設けられてい
る。また、スペーサー分散液Ｓの供給口３ａと圧縮気体
Ｇの供給口６ａは、必ずしも散布ノズル７内に設けられ
る必要はなく、スペーサー分散液Ｓと圧縮気体Ｇとによ
り良好な霧状態が得られ、かつ、圧縮気体Ｇのみの排気
により散布ノズル７の先端に付着した液滴を除去するこ
とができるように、スペーサー分散液Ｓの供給手段１と
圧縮気体Ｇの供給手段４とが独立するよう設けられてい
れば、いずれの位置に設けられてもよい。例えば、スペ
ーサー分散液Ｓと圧縮気体Ｇとが内部で混合され、一つ
の吐出口（又は排気口）からスペーサー分散液Ｓがスプ
レー噴霧されるものでも良い。

【００１４】散布ノズル７は、図２に示すように、スペ
ーサー分散液Ｓの吐出口７ａと圧縮気体Ｇの排気口７ｄ
がその先端側に集まるように形成されている。すなわ
ち、散布ノズル７は、その先端側の中央に、口径０．５
ｍｍの吐出口７ａが形成され、スペーサ分散液Ｓは吐出
開閉部７ｂからシリンダ７ｃを介して排出口７ａへ送り
出される。シリンダ７ｃは、ピストンとその後方のスプ
リングとからなる単動形で、エアー供給口７ｅからシリ
ンダ７ｃの片側にエアー（空気）が供給されて、もどり
はスプリングにより戻ることにより伸縮駆動する。スペ
ーサー分散液Ｓは、分散時以外はポンプＰを介して循環
している。他方、圧縮気体Ｇの排気口７ｄは、スペーサ
ー分散液Ｓの吐出口７ａと連続するように配されてい
る。すなわち、圧縮気体Ｇの排気口７ｄは、スペーサー
分散液Ｓの吐出口７ａの先端側に向かってこれと連続す
る２つの排気口７ｄとして形成されている。ここで、圧
縮気体Ｇの排気口７ｄは、散布ノズル７の内部でスペー
サー分散液Ｓの吐出口７ａと合流するものでも良い。ま
た、排気口７ｄは、２つであるがこれに限定されるもの
ではなく、一つでもそれ以上でも良い。なお、圧縮気体
Ｇの排気口７ｄは圧縮気体Ｇの供給口６ａと連続してい
る。かかる構成において、ピストン７ｃが駆動すると吐
出開閉部７ｂが開き吐出口７ａからスペーサー分散液Ｓ
が吐出される。同時に圧縮気体Ｇの排気口７ｄから霧化
用の圧縮気体が吐出され、スペーサー分散液Ｓを霧化し
てスプレーする。なお、シリンダ７ｃを駆動するエアー
（空気）のコントール制御は散布ノズル７の外にある図
示しない制御弁で行う。空吹き時は、吐出開閉部７ｂが
閉塞のままで、排気口７ｄより圧縮気体のみを吐出す
る。

【００１５】したがって、上記構成の湿式スペーサー散
布装置を使用してスペーサを散布する場合には、まず、
スペーサーをアルコールや純水等の溶媒中に分散させた
スペーサー分散液Ｓを調製する。本実施の形態の溶媒
は、配向膜に悪影響を与えるもの以外であれば特に種類
は問われないが、スペーサーが溶媒中で凝集してはなら
ないことから、極性の高い溶媒が良く、水やアルコール
類が適する。これらの溶媒は単独で用いても、２種類以
上を混合して用いても良い。また、本実施の形態のスペ
ーサーの材質や形状にも特に制限はなく、市販のあらゆ
るスペーサーを用いることができる。

【００１６】次に、散布ノズル７により圧縮空気等の圧
縮気体Ｇと共にスペーサー分散液Ｓを霧状に散布させる
前に、スペーサー分散液Ｓの散布範囲内にガラス基板Ｗ
を設置しない状態で散布ノズル７から圧縮気体Ｇのみを
所定圧力及び所定時間で排気口７ｄから排気する。すな
わち、チャンバ１０内のステージ８にガラス基板Ｗを載
置しない状態で、圧縮気体Ｇのみを排気させる空吹きを
する。これは、散布ノズル７の先端周辺に付着した液滴
を吹き飛ばすために行われる。この圧縮気体Ｇのみの排
気は、本実施の形態の散布ノズル７においてスペーサー
分散液Ｓの吐出口７ａと圧縮気体Ｇの排気口７ｄとが独
立していることから、圧縮気体Ｇの供給手段４のみを稼
働させれば容易に可能である。所定圧力は、本実施の形
態では、４．５ｋｇｆ／ｃｍ² 以上５．０ｋｇｆ／ｃｍ
² 以下である。所定時間は、本実施の形態では、０．５
秒以上１．０秒以下である。その後、配向処理を施した
ガラス基板Ｗをステージ８に設置し、調製したスペーサ
ー分散液Ｓを散布ノズル７によりガラス基板Ｗの表面に
散布する。その後、所定時間静置させるための静置時間
を設ける。以上のスペーサー散布工程によって、ステー
ジ８に設置されたガラス基板Ｗにスペーサーが散布され
る。所定圧力と所定時間の上限は、特に実施の形態では
問題とならず、散布ノズル７の排出口７ａの径や散布ノ
ズル７へ圧縮気体Ｇを供給するポンプ等の圧力により決
定される。

【００１７】

【実施例】本発明者等は、本実施の形態によるスペーサ
の散布方法について、上記構成の装置を使用して、従来
の湿式散布方法並びに本発明の散布方法によるスペーサ
ー散布を行い、その後、散布状況の検査を行った。そし
て、問題の原因が液滴にあることを明確にする実験を行
いながら、最適な液晶表示素子用のスペーサー散布方法
を検討した。以下、液滴の原因を解明する実験を実験例
とし、最適な湿式散布方法を本発明の実施例とし、この
実施例と比較するために行った実験を比較例として説明
する。

【００１８】（実験例１）成分がＳｉＯ₂からなる直径
４．０μｍの球形のスペーサーを１ｇとりイソプロピル
アルコール５０ｍｌと純水５０ｍｌを加え、超音波で３
０分間拡散させ、スペーサー分散液Ｓを調製し、この調
製したスペーサー分散液Ｓを容器２に入れた。次に、配
向処理を施したガラス基板Ｗをステージ８に設置し、調
製したスペーサー分散液Ｓを、散布ノズル７を通してガ
ラス基板Ｗの表面に吐出圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ² で１
０秒間散布し、６０秒間の静置時間を設けた。このよう
に散布すると、約２００個／ｍｍ² 密度で均一にスペー
サーが分散できた。ガラス基板Ｗの表面を目視で観察し
たところスペーサー密度のムラは見られなかった。

【００１９】（実験例２）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
４．０μｍの球形のスペーサーを１ｇとりイソプロピル
アルコール５０ｍｌと純水５０ｍｌを加え、超音波で３
０分間拡散させ、スペーサー分散液Ｓを調製し、この調
製したスペーサー分散液Ｓを容器２に入れた。次に、散
布ノズル７の先端の付近にスポイトで約０．２ｍｌのス
ペーサー分散液Ｓを付着させた。その後、配向処理を施
したガラス基板Ｗをステージ８に設置し、調製したスペ
ーサー分散液Ｓを、散布ノズル７を通してガラス基板Ｗ
の表面に吐出圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ² で１０秒間散布
し、６０秒間の静置時間を設けた。このように散布する
と、約２００個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散され
るが、ガラス基板Ｗの表面を目視で観察すると、直径１
ｍｍ程度の円形のスペーサー凝集が点在して見られた。
この部分を顕微鏡で観察すると、密度が約１０００〜２
０００個／ｍｍ² のスペーサー粒子の凝集が見られた。

【００２０】（実施例１）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
４．０μｍの球形のスペーサを１ｇとりイソプロピルア
ルコール５０ｍｌと純水５０ｍｌを加え、超音波で３０
分間拡散させ、スペーサー分散液Ｓを調製し、この調製
したスペーサー分散液Ｓを容器２に入れる。次に、散布
ノズル７の先端の付近にスポイトで約０．２ｍｌのスペ
ーサー分散液Ｓを付着させた。このスポイトによる付着
は、結露等による液滴の付着を想定したものである。そ
の後、圧縮気体供給口６ａからドライ空気Ｇを４．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ² の吐出圧力で０．５秒間吐出する空吹きを
行った。その後、１０秒後に配向処理を施したガラス基
板Ｗをステージ８に設置し、調製したスペーサー分散液
Ｓを、散布ノズル７を通してガラス基板Ｗの表面に吐出
圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ² で１０秒間散布し、６０秒間
の静置時間を設けた。このように散布すると、約２００
個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散され、ガラス基板
Ｗの表面を目視で観察しても、スペーサー粒子の凝集は
見られなかった。

【００２１】（実験例３）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
４．０μｍの球形のスペーサを１ｇとりイソプロピルア
ルコール５０ｍｌと純水５０ｍｌを加え、超音波で３０
分間拡散させ、スペーサー分散液Ｓを調製し、この調製
したスペーサー分散液Ｓを容器２に入れた。次に、散布
ノズル７の吐出口７ａの閉まり具合を微調整し、分散液
を滲み出させ、滲み出た分散液Ｓが散布ノズル７の先端
に付着し、落下しない程度に液漏れを発生させた。その
後、配向処理を施したガラス基板Ｗをステージ８に設置
し、調製したスペーサー分散液Ｓを、散布ノズル７を通
してガラス基板Ｗの表面に吐出圧力４．３ｋｇｆ／ｃｍ
² で１０秒間散布し、６０秒間の静置時間を設けた。こ
のように散布すると、約２００個／ｍｍ² の密度でスペ
ーサーが分散されるが、ガラス基板Ｗの表面を目視で観
察すると、直径１ｍｍ程度の円形のスペーサー凝集が点
在して見られた。この部分を顕微鏡で観察すると、密度
が約１０００〜２０００個／ｍｍ² のスペーサー粒子の
凝集であった。

【００２２】（実施例２）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
４．０μｍの球形のスペーサを１ｇとりイソプロピルア
ルコール５０ｍｌと純水５０ｍｌを加え、超音波で３０
分間拡散させ、スペーサー分散液Ｓを調製し、この調製
したスペーサー分散液Ｓを容器２に入れる。次に、散布
ノズル７の分散液吐出口７ａの閉まり具合を微調整し、
分散液を滲み出させ、滲み出た分散液が散布ノズル７の
先端に付着し、落下しない程度に液漏れを発生させた。
その後、圧縮気体供給口６ａからドライ空気Ｇを４．５
ｋｇｆ／ｃｍ² の吐出圧力で０．５秒間吐出する空吹き
を行った。その後、１０秒後に配向処理を施したガラス
基板Ｗをステージ８に設置し、調製したスペーサー分散
液を、散布ノズル７を通してガラス基板Ｗの表面に吐出
圧力４．５ｋｇｆ／ｃｍ² で１０秒間散布し、６０秒間
の静置時間を設けた。このように散布すると、約２００
個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散され、ガラス基板
Ｗの表面を目視で観察しても、スペーサー粒子の凝集は
見られなかった。

【００２３】（比較例１）実施例１において、ドライ空
気Ｇの吐出圧力のみを変更し、圧縮気体Ｇの供給口６ａ
からドライ空気Ｇを４．３ｋｇｆ／ｃｍ² の吐出圧力で
吐出する空吹きを行った。このように散布すると、約２
００個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散されるが、ガ
ラス基板Ｗの表面を目視で観察すると、直径１ｍｍ程度
の円形のスペーサー凝集が点在して見られた。この部分
を顕微鏡で観察すると、密度が約１０００〜２０００個
／ｍｍ² のスペーサー粒子の凝集であった。

【００２４】（比較例２）実施例１において、圧縮気体
の吐出時間のみを変更し、圧縮気体Ｇの供給口６ａから
ドライ空気Ｇを０．４秒で吐出する空吹きを行った。こ
のように散布すると、約２００個／ｍｍ² の密度でスペ
ーサーが分散されるが、ガラス基板Ｗの表面を目視で観
察すると、直径１ｍｍ程度の円形のスペーサー凝集が点
在して見られた。この部分を顕微鏡で観察すると、密度
が約１０００〜２０００個／ｍｍ²のスペーサー粒子の
凝集であった。

【００２５】（比較例３）実施例１において、圧縮気体
吐出終了から基板設置までの時間のみを変更し、ドライ
空気Ｇの吐出終了から１１秒後に配向処理を施したガラ
ス基板Ｗをステージ８に設置させた。このように散布す
ると、約２００個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散さ
れるが、ガラス基板Ｗの表面を目視で観察すると、直径
１ｍｍ程度の円形のスペーサー凝集が点在して見られ
た。この部分を顕微鏡で観察すると、密度が約１０００
〜２０００個／ｍｍ² スペーサー粒子の凝集であった。

【００２６】（比較例４）実施例２において、ドライ空
気Ｇの吐出圧力のみを変更し、圧縮気体Ｇの供給口６ａ
からドライ空気Ｇを４．３ｋｇｆ／ｃｍ² の吐出圧力で
吐出する空吹きを行った。このように散布すると、約２
００個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散されるが、ガ
ラス基板Ｗの表面を目視で観察すると、直径１ｍｍ程度
の円形のスペーサー凝集が点在して見られた。この部分
を顕微鏡で観察すると、密度が約１０００〜２０００個
／ｍｍ² のスペーサー粒子の凝集であった。

【００２７】（比較例５）実施例２において、圧縮気体
の吐出時間のみを変更し、圧縮気体Ｇの供給口６ａから
ドライ空気Ｇを０．４秒で吐出する空吹きを行った。こ
のように散布すると、約２００個／ｍｍ² の密度でスペ
ーサーが分散されるが、ガラス基板Ｗの表面を目視で観
察すると、直径１ｍｍ程度の円形のスペーサー凝集が点
在して見られた。この部分を顕微鏡で観察すると、密度
が約１０００〜２０００個／ｍｍ²のスペーサー粒子の
凝集であった。

【００２８】（比較例６）実施例２において、圧縮気体
の吐出終了から基板設置までの時間のみを変更し、ドラ
イ空気Ｇの吐出終了から１１秒後に配向処理を施したガ
ラス基板Ｗをステージ８に設置する。このように散布す
ると、約２００個／ｍｍ² の密度でスペーサーが分散さ
れるが、ガラス基板Ｗの表面を目視で観察すると、直径
１ｍｍ程度の円形のスペーサー凝集が点在して見られ
た。この部分を顕微鏡で観察すると、密度が約１０００
〜２０００個／ｍｍ² スペーサー粒子の凝集であった。
以上の実施例１，２と実験例１，２と比較例１〜４を表
１と表２にまとめる。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】以下、これらの実験例１〜３、実施例１〜
２と、比較例１〜６の結果を詳細に検討する。まず、実
験例１と実験例２及び実験例３を比較検討する。実験例
１は液滴がない状態で散布した場合のスペーサー凝集状
態である。実験例２は結露等による液滴の付着がある場
合（スポイトによる付着）で散布した場合のスペーサー
凝集状態である。実験例３は液漏れによる液滴の付着が
ある場合（液漏れによる滲み出し）で散布した場合のス
ペーサー凝集状態である。実験例１では、スペーサー凝
集がみられず、均一に散布された。これに対し、実験例
２及び実験例３ではスペーサー凝集が見られた。したが
って、湿式散布方法において、散布ノズル７の先端に付
着した液滴がスペーサー凝集の一つの原因であることが
分かる。

【００３２】次に、実験例２と実施例１とを比較検討す
る。両例とも液滴がある状態であるが、液滴の原因を結
露等による付着と想定した。実験例２では液滴がある状
態（スポイトによる付着）で従来のスペーサー散布方法
を行った結果、液滴のスペーサー凝集が見られた。実施
例１では、液滴がある状態（スポイトによる付着）で本
発明のスペーサー散布方法を行った結果、スペーサーの
凝集が見られなかった。したがって、上記条件で本発明
の方法を実施した場合は、散布ノズル７の先端に付着し
た液滴が除去され、スペーサーを均一に散布できること
が分かる。

【００３３】次に、実験例３と実施例２とを比較検討す
る。両例とも液滴がある状態であるが、液滴の原因を液
漏れと想定した。実験例３では液漏れによる液滴がある
状態（液漏れによる滲み出し）で、従来の散布方法を行
った結果、液滴のスペーサー凝集が見られた。実施例２
では、液漏れによる液滴がある状態で、本発明のスペー
サー散布方法を行った結果、スペーサーの凝集がみられ
なかった。したがって、液漏れを原因とする液滴におい
ても、上記条件で本発明の方法を実施した場合は、散布
ノズル７の先端に付着した液滴が除去され、スペーサー
を均一に散布できることが分かる。

【００３４】次に、実施例１と比較例１とを比較検討す
るとともに、実施例２と比較例４とを比較検討する。ま
ず、比較例１では、実施例１の条件中、吐出圧力のみを
変化させ、条件を吐出圧力４．３ｋｇｆ／ｃｍ² と設定
した。その結果、比較例１では、スペーサーの凝集が見
られた。液滴は圧縮気体のみを吐出する際の圧縮気体の
吐出圧力によって除去されるが、吐出圧力不足の場合
は、散布ノズル７の先端に付着した液滴が残存すること
がある。比較例１ではドライ空気Ｇの吐出圧力が小さ
く、液滴を除去するのに十分な吐出圧力が得られなかっ
たため、液滴が残存したからである。他方、比較例４で
は、実施例２の条件中、吐出圧力のみを変化させ、条件
を吐出圧力４．３ｋｇｆ／ｃｍ² と設定した。その結
果、比較例４では、スペーサーの凝集が見られた。これ
もドライ空気Ｇの吐出圧力が小さく、液滴を除去するの
に十分な吐出圧力が得られなかったためである。したが
って、本発明を有効に実施するためには、結露等による
液滴の付着の場合も液漏れによる滲み出しの場合も、そ
の液滴を除去するために十分な吐出圧力が必要であり、
具体的には、吐出圧力が４．５ｋｇｆ／ｃｍ² 以上であ
ることが必要である。そして、前記条件で本発明を実施
することにより、液滴を確実に除去することができるこ
とが分かる。

【００３５】次に、実施例１と比較例２とを比較検討す
るとともに、実施例２と比較例５とを比較検討する。実
施例１ではドライ空気Ｇの吐出時間を０．５秒と設定し
たが、比較例２では、実施例１の条件中、吐出時間のみ
を変化させ、吐出時間を０．４秒と設定した。その結
果、比較例２では、スペーサーの凝集が見られた。液滴
は圧縮気体の吐出圧力によって除去されるが、圧縮気体
のみの吐出時間不足の場合は、散布ノズル７の先端に付
着した液滴が残存することがある。比較例２ではドライ
空気Ｇの圧力は十分にあるが、液滴を除去するのに十分
な吐出時間が得られず、液滴が残存したためである。他
方、比較例５では、実施例２の条件中吐出時間のみを変
化させ、吐出時間を０．４秒と設定した。その結果、比
較例５では、スペーサーの凝集が見られた。これもドラ
イ空気Ｇの圧力は十分にあるが、液滴を除去するのに十
分な吐出時間が得られず、液滴が残存したためである。
したがって、本発明を有効に実施するためには、結露等
による液滴の付着の場合も液漏れによる滲みだしの場合
も、その液滴を除去するために十分な吐出時間が必要で
あり、具体的には、吐出時間は０．５秒以上であること
が必要であることが分かる。

【００３６】最後に、実施例１と比較例３とを比較検討
するとともに、実施例２と比較例６とを比較検討する。
比較例３では、散布ノズル７の先端付近にスポイトで約
０．２ｍｌのスペーサー分散液Ｓを付着させ、スペーサ
ー分散液Ｓの液漏れがない状態で、圧縮気体Ｇみの吐出
終了からガラス基板Ｗを設置するまでの時間を１１秒に
設定した。その結果、比較例３では、スペーサーの凝集
が見られた。また、１０秒を越えた場合は散布ノズル７
の先端に液滴が付着することも目視により確認された。
これは、圧縮気体Ｇのみを吐出することによって、液滴
を除去することができるが、その後、結露により再び液
滴が付着するためである。他方、比較例６では、実施例
２の条件中、圧縮気体Ｇみの吐出終了からガラス基板Ｗ
を設置するまでの時間のみを変化させ、条件を１１秒に
設定した。その結果、比較例３では、スペーサーの凝集
が見られた。また、１０秒を越えた場合は散布ノズル７
の先端に液滴が付着することも目視により確認された。
これも、圧縮気体Ｇのみを吐出することによって、液滴
を除去することができるが、その後、結露により再び液
滴が付着するためである。したがって、本発明を有効に
実施するためには、再度結露により液滴が付着する前
に、ガラス基板Ｗを設置する必要があり、具体的には、
圧縮気体のみの吐出終了から基板を設置するまでの時間
が１０秒以内である必要があることが分かる。

【００３７】以上の実験結果から、散布ノズル７から圧
縮気体のみを吐出する所定圧力が４．５ｋｇｆ／ｃｍ²
上であれば、散布ノズル７の先端に付着した液滴を除去
するのに十分な吐出圧力が得られることが分かる。次
に、布ノズル７から圧縮気体のみを吐出させる所定時間
が０．５秒以上であれば、散布ノズル７の先端に付着し
た液滴を除去するのに十分な吐出時間が得られることが
分かる。さらに、圧縮気体Ｇのみを吐出させる所定時間
の終了から散布ノズル７により圧縮気体Ｇと共にスペー
サー分散液Ｇを散布させるまでの時間が１０秒以内であ
れば、散布ノズル７の先端に付着した液滴を除去した
後、再度液滴が付着する前に、散布範囲内に基板を設置
してスペーサー分散液Ｇを噴霧状に散布することができ
ることが分かる。

【００３８】そして、この散布方法によれば、いかなる
原因により散布ノズル７の先端の周辺に液滴が付着した
としても、液滴を除去することができるとともに、従来
の装置を改良することなくそのまま使用ずることができ
る。所定圧力と所定時間の上限は、特に問題とならず、
散布ノズル７の排出口７ａの径や散布ノズル７へ圧縮気
体を供給するポンプ等の圧力により決定される。なお、
本実施の形態と実施例では、セミドライ方式についての
み説明したが、湿式散布方法におけるスペーサー不均一
の原因は散布ノズル７の先端に付着した液滴にあり、本
発明によって同様の結果が得られる。したがって、本発
明はいずれの湿式散布方法についてもその如何に関わら
ず適用可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、基板上にスペーサーを
湿式散布する直前に、基板のない状態で圧縮気体のみを
吐出し、散布ノズルの先端の周辺に付着した液滴を除去
することにより、ガラス基板上に液滴が落下することを
回避でき、スペーサーの散布密度の均一性を確保するこ
とができる。したがって、液晶表示素子の製造工程にお
いて、セルギャップ精度及び表示精度の優れた液晶表示
素子を製造することが可能となる。また、従来の装置を
改良することなくそのまま使用できるため、本発明を容
易に実施することができる。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のスペーサー散布装置の
概略図

【図２】上記一実施の形態の散布ノズルの概略断面図

【符号の説明】

１ スペーサー分散液の供給手段 ２ 容器 ３ 連結管 ３ａ スペーサー分散の供給口 ４ 圧縮気体の供給手段 ５ 容器 ６ 吸引管 ６ａ 圧縮気体の供給口 ７ 散布ノズル ７ａ スペーサー分散液の吐出口 ７ｂ 吐出開閉部 ７ｄ 圧縮気体の排気口 ８ ステージ １０
チャンバ １１ ヒータ Ｇ 圧縮気体 Ｐ ポンプ Ｓ
スペーサー分散液 Ｗ ガラス基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１Ｅ ５Ｇ４３５ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３８ 9/30 ３２０ 9/30 ３２０ Ｆターム(参考） 2H089 LA06 LA19 LA20 MA01X NA09 NA17 NA24 PA12 QA12 QA13 QA14 4D075 AA04 AA72 DC21 EA10 4F033 QA01 QB02Y QB03X QB09X QB12Y QD03 QD04 QE11 QE16 QE17 QE21 4F035 AA04 BA02 5C094 AA02 AA43 BA43 CA19 EB02 EC03 FB15 GB10 5G435 AA00 AA17 BB12 FF01 KK05 KK10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペーサーを溶媒中に分散させたスペー
   サー分散液の供給手段と、圧縮気体の供給手段と、これ
   らと連結されスペーサー分散液の吐出口と圧縮気体の排
   気口が各々独立するが互いの先端部が近接するように配
   される散布ノズルを備え、圧縮気体と共にスペーサー分
   散液を霧状に散布させる液晶表示素子用のスペーサー散
   布方法であって、 スペーサー分散液の散布範囲内に液晶表示素子用の基板
   を設置しない状態で上記散布ノズルから圧縮気体のみを
   所定圧力と所定時間の下で吐出させ、その後、液晶表示
   素子用の基板を設置した状態で上記散布ノズルから圧縮
   気体と共にスペーサー分散液を霧状に散布させることを
   特徴とする液晶表示素子用のスペーサー散布方法。