JP2006251282A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ギャップ材の散布ムラに起因するギャップムラを抑え、これによって表示ムラを防止した、液晶表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 基板表面にギャップ材を散布するギャップ材散布処理の前処理として、接触式の搬送装置１によって基板Ｗをギャップ材散布処理を行うための処理室に搬送する途中または搬送後に、基板Ｗにおける搬送装置１との接触面を、除電手段７によって除電処理する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ギャップ材の散布ムラに起因するギャップムラを防止した、液晶表示装置の製造方法に関する。

一般に液晶表示装置は、ＲＧＢの色を配したカラーフィルタ基板と、駆動回路を配したアレイ基板とが貼り合わせされてセルが形成され、そのセルの中に液晶が注入されることで構成されている。このような液晶表示装置の製造工程では、液晶表示装置を構成する前記２枚の基板間の間隙を一定に保持し、電気光学特性を一様にするため、通常は２枚の基板を貼り合わせる前に、いずれか一方の基板上にガラス、アルミナ、シリカ、樹脂等からなる球状のギャップ材（スペーサ）を散布する。

ギャップ材の散布方法としては、一般に湿式（ウエット）、乾式（ドライ）及びセミドライと呼ばれる３つの方法があるが、近年では、環境への影響やギャップ材散布効率などの観点から、乾式散布方式が主流となってきている。この乾式散布方式としては、静電ガンを用いてギャップ材を強制的に帯電させ、散布する方法や、ギャップ材が通過する搬送管の中でギャップ材と搬送管との間で生じる摩擦帯電を利用し、散布する方法がある。いずれの方法においても、帯電したギャップ材が基板上に散布されるため、特に散布状態を均一にするためには、散布時における基板自身の帯電状態が重要となる。

このような乾式散布を行うには、まず、このギャップ材散布の前工程において透明電極や配向膜が形成され、さらにラビング等の配向処理がなされた基板を、搬送コロによってギャップ材散布処理室に移送する。このとき、前述したように基板自身の帯電状態がギャップ材の散布に大きく影響することから、搬送コロによる搬送中、または搬送後に、ギャップ材の散布面となる基板表面を例えばイオナイザーで除電処理し、静電中和して表面電位をゼロにしておく。
その後、ギャップ材散布処理室内において、ギャップ材供給器から搬送管を介して静電ガンやノズルによりギャップ材を供給し、これを基板上に散布する。そして、この散布処理後、基板を再び散布処理室の外に移送し、搬送コロ等によって次工程に搬送する。

ここで、散布するためのギャップ材（スペーサ）に、散布前に加熱処理を施しておき、さらに除電ブロアー処理を行っておくことにより、スペーサの含水量を規定値に制御しておく方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、ギャップ材の散布工程後、これの後工程である液晶充填工程までの間に、導電性のピンを基板上の電極部に接触させることにより、基板に帯電した電荷を除去するようにした方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、スペーサ（ギャップ材）散布工程後、帯電状態にあるスペーサの除電を行うため、イオン化した気体を吹き付けつつ、基板をアース側から遠ざける方向に移動させるようにした方法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平８−１９４２２８号公報 特開平９−２５８２３２号公報 特開平８−８２８００号公報

ところで、従来では、前述したようにギャップ材を基板上に均一に散布するためには、散布時における基板自身の帯電状態が重要となることから、特にギャップ材の散布処理前に、散布面となる基板表面を除電処理し、静電中和している。そして、実際にギャップ材の散布前に基板表面の帯電状態を調べてみると、十分に除電がなされていることが確認されている。しかし、このような状態でギャップ材を散布しても、その散布状態が十分に均一にならないことがあり、そのように散布状態に偏りが生じると、基板を貼り合わせた際にギャップムラが生じ、最終的にはこのギャップムラに起因して表示ムラを生じることがあった。

このような表示ムラ不良を改善するため、前述したギャップ材の散布ムラの原因について調べたところ、以下の知見を得た。
ギャップ材の散布処理を行うべく、これの前工程から散布処理室内に基板を搬送するには、通常、搬送コロを用い、基板の裏面を支持しつつこれを所望方向に移送している。ところが、一般に液晶装置用の基板はガラス製であり、特にギャップ材を散布する表面と反対側の裏面は、電極等の導電材がなく絶縁性のガラスのみからなっている。したがって、搬送時に、この基板裏面は搬送コロとの接触摩擦により、帯電してしまう。なお、帯電の極性については、搬送コロの材質等によって異なる。

このような基板裏面での帯電は、搬送コロと基板裏面との間の摩擦接触が均一でないため、その帯電状態にムラが生じてしまう。例えば、搬送コロが円盤状の回転体を複数備え、これら回転体が基板裏面を支持しつつその回転により移送するような場合、基板裏面においては、該回転体が接触する位置では帯電が生じるものの、回転体が接触しない位置では帯電が生じない。したがって、これらの間では、帯電状態に大きなムラを生じてしまうのである。
また、特に基板が多面取りの大型基板、すなわちダイシングにより個片化される単一基板を多数個有してなる基板（大型基板）の場合、その表面側は、個々の単一基板毎ではＩＴＯ等からなる電極が形成されて導電性になっているものの、これら単一基板間では電極等がなく、絶縁性のままとなっている。

そして、前述したように基板裏面において帯電してしまうと、これが基板表面側にも電気的に影響を及ぼし、この表面側に局所的な電界を形成してしまう。すると、この電界とギャップ材の帯電の極性により、基板裏面での帯電箇所と対応する箇所にギャップ材が集まったり、逆に反発してここにギャップ材が散布されなかったりしてしまう。特に、基板が前記した多面取りの大型基板である場合、その表面側において導電性である部分では、電気的特性が均一になることで散布ムラが少なくなるものの、絶縁性の部分では、散布ムラが顕著となってしまう。さらに、導電性の部分と絶縁性の部分との間でも、散布ムラが生じてしまう。

このようにして生じる散布ムラに対し、前記の特許文献１に記載された技術は、単にスペーサ（ギャップ材）自体が凝集するのを防止する方法であることから、これによって基板上でのギャップ材の散布ムラを解消するのは困難である。
また、特許文献２、３に記載された技術は、ギャップ材（スペーサ）を散布した後の基板において、この基板上の帯電を除去することで、帯電電荷の放電による透明電極、配向膜などの破壊や、ギャップ材（スペーサ）の移動による面内バラツキを防止したものであり、ギャップ材（スペーサ）を散布した際の散布ムラによるギャップムラを防止する手段とはならない。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ギャップ材の散布ムラに起因するギャップムラを抑え、これによって表示ムラを防止した、液晶表示装置の製造方法を提供することにある。

本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板表面にギャップ材を散布するギャップ材散布処理の前処理として、接触式の搬送装置によって前記基板を前記ギャップ材散布処理を行うための処理室に搬送する途中または搬送後に、前記基板における前記搬送装置との接触面を、除電手段によって除電処理することを特徴としている。

この液晶表示装置の製造方法によれば、ギャップ材散布処理の前処理として、搬送装置との接触面を除電手段によって除電処理するので、搬送装置と基板との間の接触摩擦により帯電して生じた電荷が除去され、これによってギャップ材の散布面となる基板表面が前記接触摩擦による帯電に影響されることが抑えられる。したがって、接触摩擦による影響でギャップ材の散布ムラが生じ、これに起因してギャップムラが生じ、表示ムラが発生するのを防止することができる。

また、前記の製造方法においては、前記搬送装置が搬送コロ方式のものであって、前記基板との接触面を該基板の裏面としていてもよい。
このように、搬送コロで基板の裏面を支持しつつ移送する場合にも、搬送コロとの接触面となる基板の裏面を除電処理することによってこの裏面の電荷が除去され、したがって基板の表面にギャップ材を散布した際に、散布ムラが生じるのが抑えられる。

また、前記の製造方法においては、前記除電手段として、イオン化された活性種及び電子を含む気体を放出するイオナイザーを用いるのが好ましい。
イオナイザーによってイオン化された活性種及び電子を含む気体を放出し、この気体を前記基板における前記搬送装置との接触面にあてることにより、接触摩擦によって帯電して生じた電荷の除去を良好にかつ容易に行うことができる。

また、前記の製造方法においては、前記基板が多面取りの基板であってもよい。
前記基板が例えば中・小型の単位基板を多数有したものであり、したがってその表面側において導電性である部分と絶縁性である部分とが混在にしていることにより、この表面側での、前記の接触摩擦による帯電の影響が大になってしまう場合にも、前述したように除電処理によって接触摩擦により生じた電荷が除去されるので、基板の表面にギャップ材を散布した際に、散布ムラが生じるのが抑えられる。

以下、本発明の液晶表示装置の製造方法を詳しく説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置の製造方法を実施するための、装置の一例の概略構成を示す図であり、図１中符号１は搬送装置、Ｗは基板である。基板Ｗは、透明電極や配向膜が形成され、さらにラビング等の配向処理がなされたもので、ギャップ材散布処理を行う前段階の状態にあるものである。なお、このようなギャップ材散布処理を行う側の基板Ｗとしては、カラーフィルタ基板であってもよく、またアレイ基板であってもよい。また、この基板Ｗは、本実施形態では例えば中・小型の単位基板を多数有してなる、多面取りの基板とする。

搬送装置１は、搬送コロ方式のもので、前記基板Ｗを、前工程からギャップ材散布処理室やその近傍などに搬送するためのものである。すなわち、この搬送装置１は、基板Ｗの搬送方向に沿って複数の搬送コロ２を配置した従来公知のもので、これら搬送コロ２にはベルト等を介して駆動モータ（図示せず）が連結されている。このような構成のもとに搬送装置１は、駆動モータの駆動によって搬送コロ２が回転することにより、基板Ｗをその搬送方向に搬送するようになっている。

搬送コロ２は、本実施形態では２種類のものからなっている。第１の搬送コロ２ａは、円盤状の回転体３が３枚と、これら回転体３のそれぞれの中心を貫通する回転軸４とからなるもので、回転軸４が前記の駆動モータにベルト等を介して連結したものである。第２の搬送コロ２ｂは、第１の搬送コロ２ａと同様に３枚の回転体３を備えたものであるが、これらを連結する回転軸がなく、３枚の回転体３が個々に回転するように構成されたものである。

すなわち、両側の回転体３にはそれぞれに回転軸（図示せず）が設けられてこれら回転軸が前記の駆動モータにベルト等を介して連結している。一方、真ん中の回転体３は、支持台５上に配置されて回転軸（図示せず）に回転可能に支持されたものである。これにより、この真ん中の回転体３は、駆動モータに連結されることなく、したがってこの駆動モータによって直接回転させられることなく、基板Ｗを支持することでこの基板Ｗの移動に伴って間接的に回転させられるようになっている。

なお、第２の搬送コロ２ｂにおいて回転体３、３間に回転軸が通っていないのは、これら回転体３、３間に搬送ロボット（図示せず）の搬送アームが入り込んで基板Ｗの裏面側を支持し、そのままギャップ材散布処理室などに移送するようになっているからである。また、搬送コロ２ａ、２ｂがそれぞれ回転体３を３枚ずつ備えて構成されているのは、基板Ｗが比較的大きく、２枚の回転体３だけで支持すると、その中間部分で自重により撓みが生じてしまうおそれがあるからである。したがって、基板Ｗが小型である場合には、回転体３を２枚にしてもよく、逆に基板Ｗがより大型になった場合には、回転体３を４枚以上にしてもよい。

このような構成からなる搬送装置１においてその上側と下側、すなわち搬送コロ２（２ａ、２ｂ）上に載せられて搬送される基板Ｗの上方と下方には、それぞれイオナイザー６、７が配設されている。これらイオナイザー６、７は、イオン化された活性種及び電子を含む気体、すなわちイオン風を発生してこれを放出するものである。ここで、イオン風とは、例えば放電針先端でコロナ放電により生じたイオンに、空気やＮ_２ 等のガスを吹き付けてイオン化し、これを流れにすることで形成されるものである。

このように空気等がイオン化されると、例えば空気分子（酸素分子または窒素分子）から電子が奪われることで正イオンとなり、また奪われた電子が他の空気分子に捕らわれることで負イオンが生成される。したがって、このようにしてイオン化された活性種及び電子を含んでなるイオン風（気体）により、静電中和が可能となり、帯電によって生じた電荷の除去が可能になるのである。なお、本発明におけるイオナイザー６、７としては、放電針を多数備えたことにより、十分な量のイオンを送ることができるようになっている。

基板Ｗの上方に配設されたイオナイザー６は、従来の製造方法でも用いられているもので、搬送コロ２（２ａ、２ｂ）によって搬送されつつある状態、あるいは一旦搬送が停止された状態の基板Ｗに対し、その表面側に前記のイオン風を吹き付け、特に前工程であるラビング処理などによって表面に帯電した電荷を除去するものである。

基板Ｗの下方に配設されたイオナイザー７は、本発明における除電手段となるものであって、本実施形態では、第２の搬送コロ２ｂにおける回転体３、３間にそれぞれ対応して、２台のイオナイザー７、７が配設されている。これらイオナイザー７、７は、搬送コロ２（２ａ、２ｂ）によって搬送されつつある状態、あるいは一旦搬送が停止された状態の基板Ｗに対し、その裏面側に前記のイオン風を吹き付け、この裏面に帯電した電荷を除去するものである。

すなわち、基板Ｗは、搬送コロ２（２ａ、２ｂ）によって搬送された際、その回転体３との接触部分において接触摩擦により帯電が起こり、回転体３の材質に応じた極性の電荷を生じる。したがって、このように帯電し電荷を生じた基板Ｗの裏面に対し、イオナイザー７からイオン風を吹き付けることにより、前述したようにイオン風中の正イオンまたは負イオンが前記の電荷に作用し、静電中和する。よって、基板Ｗの裏面から電荷が除去され、この裏面での帯電状態が基板Ｗの表面側での局所的な電界を発生させ、これによって帯電ムラを引き起こすといったことが防止される。

したがって、このような搬送装置１を用いた液晶表示装置の製造方法によれば、ギャップ材散布処理の前処理として、イオナイザー６により基板Ｗの表面側を除電処理するのとは別に、イオナイザー７、７によって基板Ｗの裏面も除電処理することにより、搬送コロ２（２ａ、２ｂ）と基板Ｗとの間の接触摩擦により帯電して生じた電荷を容易にかつ確実に除去することができる。よって、この裏面での帯電状態が基板Ｗの表面側での帯電ムラを引き起こすといったことを防止し、ギャップ材の散布ムラが生じてギャップムラが起こり、これによって表示ムラが発生するといった不都合を確実に防止することができる。

また、特に前記基板Ｗが例えば中・小型の単位基板を多数有した多面取りの基板であり、したがってその表面側が裏面側での帯電の影響を大きく受ける構成となっていても、イオナイザー７による除電処理によって接触摩擦により生じた電荷を確実に除去するので、基板の表面にギャップ材を散布した際に、散布ムラが生じるのを抑えることができる。よって、特に基板Ｗの種類が変わり、単位基板の配置（面取り）が変わっても、このような基板Ｗの種類に影響されることなく良好に散布ムラを抑え、表示ムラの発生を防止することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では本発明における除電手段としてイオナイザーを用いたが、他に例えば、軟Ｘ線の照射装置を用いることもできる。すなわち、この照射装置によって軟Ｘ線を前記基板における前記搬送装置との接触面に照射することにより、ここに生じている電荷を良好に除去し、静電中和することができる。
また、前記搬送装置１については、ギャップ材散布処理室内にまで直接搬送するためのものであっても、単にギャップ材散布処理室の近傍にまで搬送するためのものであってもよく、あるいは、ギャップ材散布処理室での処理を行うまでの間待機するための、待機場所に搬送するためのものであってもよい。
また、この搬送装置については、搬送コロ方式以外の接触式のもの、例えばベルトコンベア方式のものであってもよく、その場合にも、接触面で帯電が起こることから、この接触面を除電処理することにより、表示ムラを抑えることができる。

本発明の製造方法に係る装置の一例の概略構成図である。

符号の説明

１…搬送装置、２（２ａ、２ｂ）…搬送コロ、３…回転体、４…回転軸、
６…イオナイザー、７…イオナイザー（除電手段）

Claims (4)

1. 基板表面にギャップ材を散布するギャップ材散布処理の前処理として、接触式の搬送装置によって前記基板を前記ギャップ材散布処理を行うための処理室に搬送する途中または搬送後に、前記基板における前記搬送装置との接触面を、除電手段によって除電処理することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
2. 前記搬送装置が搬送コロ方式のものであって、前記基板との接触面を該基板の裏面としていることを特徴とする、請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
3. 前記除電手段として、イオン化された活性種及び電子を含む気体を放出するイオナイザーを用いることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置の製造方法。
4. 前記基板が多面取りの基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
   

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