JP2005234187A - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液晶表示パネルの製造方法に関し、液晶表示パネルに用いるスペーサの帯電量を一定に制御することで、スペーサの散布密度を均一にすることを可能とし、表示特性が安定な液晶表示パネルを製造することができるようにする。
【解決手段】 ２枚の基板をスペーサ及びシール材を介して貼り合わせる構成の液晶表示パネルを製造する工程を含む液晶表示パネルの製造方法に於いて、微細粒子のスペーサに空気を混合してなる状態で電位制御部１４から一定の電位を与えられた配管５に送入し、配管５の内壁と衝突して一定の電位が与えられたスペーサを配管５の先端に結合された散布ノズル４から散布槽６内に散布して基板ホルダー７上の基板に付着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板上に散布されるスペーサの密度を均一化するのに好適な液晶表示パネルの製造方法に関する。

一般に、液晶パネルを製造する場合、２枚の基板を一定の間隔に保持する為、３乃至５μｍ程度のプラスチック微粒子からなるスペーサを一方の基板に均一に散布し、その後、シール材を塗布した他方の基板と貼り合わせている。

スペーサを散布するには、粉状のスペーサを収容し、流れる空気に少量ずつ混ぜ込む槽と、その槽から空気に混ぜ込まれたスペーサを基板への吹き出し口まで導く配管と、吹き出し口と基板を保持するテーブルとをもつ散布槽とを備えたスペーサ散布装置を用いる。

散布槽内では、基板を保持したステージの上方に設置された吹き出し口からスペーサが振り撒かれて基板表面に付着するようになっていて、このようなスペーサ散布装置は、現在、多用されている。

スペーサを散布する際に問題となるのは、スペーサが凝縮することであり、スペーサが複数個密着した場合、その部分は高くなるので、そのまま基板を貼り合わせるとギャップ異常が発生する。

このようなギャップ異常が生成された基板を用いて液晶パネルを組み立てた場合、ギャップ異常部分の液晶の厚さ（以下、セルギャップとする。）が他の部分に比較して厚くなり、電気−光学特性が変化し、色のかすれ、黒ずみなどが発生する。

スペーサの凝縮を防ぐ手段としては、静電気に依って発生する同極同士の反発力を利用することが知られ、この反発力は、スペーサを空気に混入することで、スペーサと空気、スペーサ同士、スペーサと配管内壁などの間に於ける衝突に依って発生すると考えられている。

また、スペーサ散布装置に帯電装置を設けるなどして、局所的に電界を発生させて帯電させる発明も成されている（例えば、特許文献１或いは特許文献２を参照。）。

ところが、上記従来の技術に於いて、静電気はスペーサの凝縮を防ぐのに有効ではあるが、スペーサを散布する密度に影響を及ぼし、帯電量の動的な変化、或いは、不均一となる旨の問題を発生することが判ってきた。

これは、帯電量の如何に依って、吹き出し口から噴出された後のスペーサが拡散する程度に変化を招来したり、帯電したスペーサが基板に付着することに起因する基板表面の電位変化が後続の帯電したスペーサに影響を与えているものと考えられる。

従来の液晶表示パネルの製造方法或いは製造装置に於いては、スペーサの帯電量を一定に、そして、均一に直接制御する機能はもっていないことから、スペーサの空気混入密度や配管内の流速などのパラメータを変化させ際に発生する散布密度が不安定になるなどの現象は、スペーサの帯電及びその移動線路上に於ける帯電の動的変化の影響で発生するものと考えられる。
特開平５−６６４０７号公報 特開平５−１５８０４９号公報

本発明では、液晶表示パネルに用いるスペーサの帯電量を一定に制御することで、スペーサの散布密度を均一にすることを可能とし、表示特性が安定な液晶表示パネルを製造することができるようにする。

一般に、スペーサの帯電は、主として、スペーサを空気に少量ずつ混ぜ込む槽と基板への散布ノズルとを結ぶ配管に於いて起こることが多く、従って、該配管の電位を一定の高さ（非ゼロ）に制御することで、配管内に於いて衝突時に発生するスペーサの帯電を制御し、スペーサの散布密度を均一化することが可能になり、液晶表示パネルの表示特性を均一にすることができる。

その場合、スペーサが帯電していても、充分に配管に衝突することができるようにする為には、配管の形状をループ状、螺旋形状、波形などにすることが必要であり、そして、その長さも或程度長くしておかないと衝突回数が少なくなって好結果が得られない。

また、配管に於ける電位を制御するには、外部電気回路に依らなければ、スペーサからの電荷移動に依って変化してしまう。

更にまた、電位を与える配管の箇所は、スペーサの散布ノズルに近いところか、若しくは、散布ノズル自体も含めて電位制御することが望ましい。尚、スペーサが空気或いは他のスペーサ或いは配管内壁と衝突することで帯電する他、高電圧を印加した電極からの放電に依って帯電させることも可能であるが、その場合、帯電が大きくばらつくので、放電帯電は前記電位制御前に実施しなければならない。

そこで、本発明に依る液晶表示パネルの製造方法に於いては、２枚の基板をスペーサ並びにシール材を介して貼り合わせる構成の液晶表示パネルを製造する工程を含む液晶表示パネルの製造方法に於いて、微細粒子のスペーサに空気を混合してなる状態で電位制御部から一定の電位を与えられた配管に送入し、該配管の内壁と衝突して一定の電位が与えられたスペーサを該配管の先端に結合された散布ノズルから散布槽内に散布して基板ホルダー上の基板に付着させる工程が含まれてなることが基本になっている。

本発明に依る液晶表示パネルの製造方法に於いては、スペーサ単体の荷電量を簡単且つ容易に制御することに依って、基板に於けるスペーサ散布密度が均一となるように制御することが可能となり、従って、本発明に依れば均一な表示特性をもつ液晶表示パネルを製造することができる。

図１は本発明を実施するのに用いる液晶表示パネルの製造装置に於ける要部を表す説明図であり、図に於いて、１はスペーサストック部、２は回転式の定量掬い上げドラム、３はドライエアの送入管、４はスペーサの散布ノズル、５はスペーサストック部１とスペーサの散布ノズル４との間を結ぶ配管、５Ａは配管５の適所に形成した螺旋状導電性配管、６はスペーサ散布槽、７は基板ホルダー、８は排気口、９は開閉ゲート、１０は基板搬入用ロボットアーム、１１は基板搬出用ロボットアーム、１２はスペーサカウント用ステージ、１３は制御用パソコン、１４は電位制御部、１５はスペーサカウント用画像処理部、１６はカメラをそれぞれ示している。

前記説明した液晶パネル製造装置は、スペーサストック部１、スペーサの定量掬い上げドラム２、ドライエアの送入管３からなるスペーサ混合部、散布ノズル４、散布槽５、基板ホルダー７からなる散布機構、スペーサ混合部と散布機構とを結合して電位制御器１４に接続された螺旋状導電性配管５Ａをもつ配管５からなる配管部、基板上に散布されたスペーサ密度を計測する画像処理部及びそのデータを管理する制御用パソコン１３からなるパソコン部の四要素から構成されている。

（１） 前工程から流れてきた基板は基板搬入用ロボットアーム１０に依って開閉ゲート９からスペーサ散布槽６内に搬入されてから基板ホルダー７上に載置される。

（２） スペーサストック部１にストックされているスペーサは定量掬い上げドラム２に依って定量が掬い上げられ、ドライエアの送入管３から供給される圧搾空気に依って配管部の配管５に吸いこまれる。

（３） 吸い込まれたスペーサは、電位制御された配管内壁、特に、螺旋状導電性配管５Ａに衝突することで均一に帯電され、散布機構に於ける散布ノズル４を介して散布槽５内にばら撒かれる。

（４） 散布槽５内にばら撒かれたスペーサは、沈降する際、帯電に起因する反発力に依って分布が均一化されて基板上に付着する。

（５） スペーサが付着した基板は基板搬出用ロボットアーム１１に依って散布槽５外に取り出されてからスペーサカウント用ステージ１２上に載置され、そこで基板の一定範囲をカメラ１６に依って撮影することを含む計測を行った後、後工程に流れ出る。

（６） 計測されたスペーサ密度は、管理用パソコン１３で処理され、必要に応じて電位制御部１４にフィードバックされ、スペーサ散布密度が一定になるように電位制御を行う。

本発明を実施するのに用いる液晶表示パネルの製造装置に於ける要部を表す説明図である。

符号の説明

１ スペーサストック部
２ 定量掬い上げドラム
３ ドライエアの送入管
４ スペーサの散布ノズル
５ 配管
５Ａ 配管５の適所に形成した螺旋状導電性配管
６ スペーサ散布槽
７ 基板ホルダー
８ 排気口
９ 開閉ゲート
１０ 基板搬入用ロボットアーム
１１ 基板搬出用ロボットアーム
１２ スペーサカウント用ステージ
１３ 制御用パソコン
１４ 電位制御部
１５ スペーサカウント用画像処理部
１６ カメラ

Claims (5)

1. ２枚の基板をスペーサ並びにシール材を介して貼り合わせる構成の液晶表示パネルを製造する工程を含む液晶表示パネルの製造方法に於いて、
   微細粒子のスペーサに空気を混合してなる状態で電位制御部から一定の電位を与えられた配管に送入し、
   該配管の内壁と衝突して一定の電位が与えられたスペーサを該配管の先端に結合された散布ノズルから散布槽内に散布して基板ホルダー上の基板に付着させる工程
   が含まれてなることを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
2. スペーサは少なくとも表面が絶縁性のプラスチックで構成されてなるものを用いることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの製造方法。
3. スペーサに電位を与える配管に電位を供給する電位制御部がスペーサ散布後の基板上のスペーサ密度を計測した結果の情報をフィードバックされて該配管の電位を所要値に制御するものであること
   を特徴とする請求項１或いは請求項２記載の液晶表示パネルの製造方法。
4. 少なくとも電位制御部と接続された箇所が導電性材料で構成された配管にスペーサを通過させて該スペーサに一定の電位を与えること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１記載の液晶表示パネルの製造方法。
5. 導電性材料で構成された箇所が渦巻き状、波状、螺旋状などスペーサが衝突し易い形状に変形された配管にスペーサを通過させて該スペーサに一定の電位を与えること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１記載の液晶表示パネルの製造方法。
   

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