JP2007147836A - スペーサ形成装置、スペーサ形成方法、カラーフィルタ製造方法、カラーフィルタ、液晶素子 - Google Patents

Abstract

【課題】ビーズの散布を行うことなく所定位置にビーズによるスペーサを形成すると共に、製造コストを軽減し、液晶素子の品質及び歩留まりを向上させることを可能とするスペーサ形成装置等を提供する。
【解決手段】スペーサ形成装置１は、転写ロール７の所定の位置に接着剤４１を塗布し、転写ロール７に塗布された接着剤４１の位置にビーズ３９を接触させて付着させる。スペーサ形成装置１は、基板３を供給し、転写ロール７を基板３上に所定の圧力をかけながら転がして接着剤４１及びビーズ３９を転写し、接着剤４１を硬化させて基板３の表面にビーズ３９によるスペーサを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に用いられる液晶素子、液晶素子を構成するカラーフィルタ、液晶素子内のセルギャップを確保するためのスペーサを形成するスペーサ形成装置等に関する。より詳細には、スペーサとしてビーズを用いる液晶素子、カラーフィルタ、スペーサ形成装置等に関する。

一般に、液晶素子は、２枚１組の基板同士を貼合し基板間に液晶を封入することにより、製造される。２枚１組の基板には、液晶駆動用素子（ＴＦＴ基板等）や着色用素子（カラーフィルタ等）が設けられた後に透明電極及び配向膜が形成され、一方の基板には、液晶封入空間（セルギャップ）を確保するためのスペーサが設けられる。
尚、液晶素子の品質を確保するために、スペーサは有効画素部以外の位置（隔壁部やブラックマトリクスの位置等）に設けることが望ましい。

従来、スペーサは、フォトリソグラフィやビーズ散布により形成される。
フォトリソグラフィでは、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離・洗浄等の工程が実行される。フォトリソグラフィによれば、所望の位置にスペーサを形成することができる。
ビーズ散布では、粒状のビーズを散布することによりスペーサが形成される。ビーズ散布によれば、スペーサ形成工程を簡素化して費用的負担を軽減することができる。

また、基板の所定の位置に接着剤を塗布し、当該基板の全面にビーズを散布し、接着剤に付着しなかったビーズを除去することにより、スペーサを形成するスペーサ形成方法が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。

特開２００１−８３９０６号公報

しかしながら、フォトリソグラフィによるスペーサ形成では、多工程を実行する必要があり、高価な露光機等を必要とするため費用的負担が増大するという問題点がある。
また、［特許文献１］等が示す従来のビーズ散布によるスペーサ形成では、基板全面に大量のビーズを散布する必要がある。また、不要なビーズを完全に除去することが困難であり、不要なビーズが残留すると品質不良を引き起こすという問題点がある。また、ビーズを均一に散布することが困難であり、塗布した接着剤の全箇所にビーズを付着させることができない場合があるという問題点がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、ビーズの散布を行うことなく所定位置にビーズによるスペーサを形成すると共に、製造コストを軽減し、液晶素子の品質及び歩留まりを向上させることを可能とするスペーサ形成装置等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために第１の発明は、基板に粒状のビーズによるスペーサを形成するスペーサ形成装置であって、転写ロールと、前記転写ロールの所定位置にインクジェット方式により接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、前記転写ロールに塗布された接着剤に前記ビーズを接触させて付着させるビーズ付着手段と、前記転写ロールに塗布した接着剤及び付着したビーズを前記基板に転写する転写手段と、を具備することを特徴とするスペーサ形成装置である。

スペーサ形成装置は、基板に粒状のビーズよるスペーサを形成する装置である。スペーサ形成装置は、転写ロール及び接着剤塗布装置及びビーズ付着手段（ビーズパン等）等を備える。

接着剤塗布装置は、インクジェット方式により接着剤を塗布する装置である。接着剤塗布装置は、シングルノズルの走査ヘッドにより接着剤を塗布することが望ましい。シングルノズルの走査ヘッドを複数設けて加工タクトを向上させるようにしてもよい。
ビーズ付着手段に関しては、脱着機構あるいは移動機構を設け、ビーズ付着処理時に転写ロールに接近させ、ビーズ付着処理時以外では、転写ロールに余分なビーズが付着しないように、転写ロールから離して退避させるようにすることが望ましい。
塗布された接着剤が濡れ広がらないように、また、転写時に容易に転写ロールから剥がれるように、転写ロールの表面は、撥水性を有することが望ましい。転写ロールの表面の材料には、例えば、シリコンゴムを用いることができる。

スペーサ形成装置は、転写ロールの所定の位置にインクジェット方式で接着剤を塗布し、紫外線等の光を照射して接着剤を半硬化させ、粘着性を持たせた状態でビーズと接触させ、転写ロールに塗布された接着剤の位置にビーズを付着させる。スペーサ形成装置は、転写ロールを基板上に所定の圧力をかけながら転がして接着剤及びビーズを転写し、接着剤を硬化させて基板の表面にビーズによるスペーサを形成する。

また、転写ロールから基板に転写した接着剤及びビーズを、当該転写ロールにより押圧してもよい。例えば、転写後に転写ロールを逆回転させて基板上で転がして、再度、接着剤及びビーズを押し固めるようにしてもよい。セルギャップの精度を確保することができる。

また、転写ロールにおけるビーズの付着状況を検査する撮像装置（画像処理カメラ等）を設けるようにしてもよい。
転写ロールに不要なビーズが検出された場合は、吸引あるいは空気等を吹き付けることにより、除去することが望ましい。
転写ロールの所定の箇所にビーズが付着していない場合は、当該所定の箇所に接着剤を再度塗布してビーズを付着させることが望ましい。
また、基板への接着剤及びビーズ転写後に転写ロールのクリーニングを行い、次の基板への処理に備えることが望ましい。

第１の発明では、スペーサ形成装置は、転写ロールの所定の位置に接着剤を塗布してビーズと接触させて付着させ、転写ロールを基板上で転がして接着剤及びビーズを転写するので、基板上にビーズを散布することなく、基板の所定位置にビーズによるスペーサを形成することができる。
基板上に不要なビーズが残留することがなく、基板上の不要なビーズを除去する必要がない。また、基板上に圧力をかけながら接着剤及びビーズを転写するので、確実にビーズを基板に貼り付けることができる。
従って、液晶素子やカラーフィルタ等の製造コストを軽減すると共に品質及び歩留まりを向上させることができる。

第２の発明は、基板に粒状のビーズによるスペーサを形成するスペーサ形成方法であって、転写ロールの所定位置にインクジェット方式により接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記転写ロールに塗布された接着剤に前記ビーズを接触させて付着させるビーズ付着工程と、前記転写ロールに付着したビーズを前記基板に転写する転写工程と、を具備することを特徴とするスペーサ形成方法である。

第２の発明は、第１の発明のスペーサ形成装置によるスペーサ形成方法に関する発明である。

第３の発明は、基板上に着色層及びスペーサを有するカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、基板上に着色剤を塗布して前記着色層を形成する工程と、第２の発明のスペーサ形成方法により前記スペーサを形成する工程と、を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法である。
第３の発明は、第２の発明のスペーサ形成方法によりスペーサが形成されるカラーフィルタの製造方法に関する発明である。

第４の発明は、第２の発明のスペーサ形成方法によりスペーサが形成されたカラーフィルタである。

第５の発明は、２枚１組の基板を貼合し当該基板間に液晶が封入されて構成される液晶素子であって、第２の発明のスペーサ形成方法によりスペーサが形成され、当該スペーサにより前記液晶の封入空間が確保されることを特徴とする液晶素子である。
第５の発明は、第２の発明のスペーサ形成方法によりスペーサが形成される液晶素子に関する発明である。

本発明によれば、ビーズの散布を行うことなく所定位置にビーズによるスペーサを形成すると共に、製造コストを軽減し、液晶素子の品質及び歩留まりを向上させることを可能とするスペーサ形成装置等を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るスペーサ形成装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

（１．スペーサ形成装置１の構成）
最初に、図１を参照しながら、本発明の実施の形態に係るスペーサ形成装置１の構成について説明する。
図１は、スペーサ形成装置１の概略斜視図である。
尚、Ｘ方向は接着剤塗布の列方向を示し、Ｙ方向は接着剤塗布の幅方向を示し、Ｚ方向は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、互いに直角をなす。

スペーサ形成装置１は、吸着テーブル５、転写ロール７、接着剤塗布装置９、ＵＶ照射装置１１、ビーズパン１３、画像処理カメラ１５、吸引装置１７、ＸＹＺθ方向微動ステージ１９、Ｙ方向移動機構２１、Ｙ方向移動機構２３、Ｚ方向移動機構２５、Ｙ方向移動機構２７、Ｙ方向移動機構２９、Ｘ方向移動機構３１、アライメントカメラ３３、定盤３５、フレーム３７等から構成される。

スペーサ形成装置１は、ビーズ３９によるスペーサを基板３に形成する装置である。スペーサ形成装置１は、インクジェット方式により転写ロール７に接着剤４１を塗布し、当該転写ロール７の接着剤４１にビーズ３９を付着させ、転写ロール７から基板３に接着剤４１及びビーズ３９を転写することにより、基板３にスペーサを形成する。

吸着テーブル５は、スペーサを形成する対象となる基板３（ガラス基板、フィルム基板等）を吸着して固定するテーブルである。基板の吸着は、例えば、吸着テーブルと基板との間の空気を減圧、真空にすることにより行われる。この場合、吸着テーブルには、空気を吸引するための小孔（図示しない）が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ（図示しない）等により空気の吸引が行われる。

転写ロール７は、基板３へ接着剤４１及びビーズ３９の転写を行う転写用部材である。転写ロール７は、Ｘ方向移動機構３１を介して定盤３５等に設けられる。転写ロール７は、接着剤３９及びビーズ４１を基板３に転写させる。尚、転写ロール７は、円筒状とすることが望ましい。また、接着剤４１が濡れ広がらないように、また、転写時に容易に転写ロールから剥がれるように、転写ロール７の表面は、撥水性を有するようにすることが望ましい。転写ロール７の表面の材料には、例えば、シリコンゴムを用いることができる。

転写ロール７の駆動に関しては様々な方法を採ることができる。転写ロール７のＸ軸移動に関しては、例えば、リニアモータとリニアエンコーダを用いたフルクローズドフィードバック制御とガイドレールを用いた方法を用いることができる。転写ロール７の回転に関しては、例えば、サーボモータを用いてＸ軸移動と同期制御を行い、基板３上の転写ロール７の周速と転写ロール７の移動速度とが一致するようにして、基板３に転写するようにすることができる。
また、転写の際は、転写ロール７の転写圧力が重要となる。転写圧力の調整に関しては、例えば、吸着テーブル５のＺ軸移動機構により、転写圧力調整を行うことができる。

接着剤塗布装置９は、転写ロール７に接着剤４１を塗布する装置である。接着剤塗布装置９は、Ｙ方向移動機構２１を介してフレーム３７に設けられる。接着剤塗布装置９は、インクジェット方式により液状物を吐出するヘッドを有する。接着剤塗布装置９は、ヘッドから接着剤４１を吐出して転写ロール７の所定の位置に接着剤４１を塗布する。

尚、曲面の転写ロール７に接着剤４１を塗布するので、接着剤塗布装置９のヘッドは、シングルノズルとすることが望ましい。また、シングルノズルのヘッドを複数設けて加工タクトを向上させることができる。所望の塗布ピッチに応じ、インクジェットヘッドを横スライドさせて、転写ロール７に吐出させる。
接着剤４１としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂を用いることができる。接着剤４１の粘度に関しては、インクジェット特性を得ることができる粘度とすることが望ましく、例えば、１０ｃｐｓ以下とする。

ＵＶ照射装置１１は、紫外線（ＵＶ）等のスポット光を照射する装置である。ＵＶ照射装置１１は、Ｙ方向移動機構２３を介してフレーム３７に設けられる。ＵＶ照射装置１１は、紫外線を照射して転写ロール７に塗布された接着剤４１を半硬化させる。尚、接着剤４１を半硬化させるものであれば、紫外線に限られず他の波長の光を照射してもよい。
尚、ＵＶ光源は、小スポット径のものを使用し、吐出された接着剤に対し、逐次照射し、半硬化させることが望ましい。

ビーズパン１３は、ビーズ３９の貯留容器である。ビーズパン１３は、Ｚ方向移動機構２５を介して定盤３５等に設けられる。ビーズパン１３は、多数のビーズ３９が敷き詰められる。
ビーズ３９の粒径は、３μｍ〜５μｍ程度とすることが望ましい。ビーズ３９としては、例えば、樹脂製のものを用いることができる。製品としては、積水化学工業社製ミクロパールを用いることができる。

画像処理カメラ１５は、転写ロール７の表面の状況を検査する装置である。画像処理カメラ１５は、Ｙ方向移動機構２７を介してフレーム３７に設けられる。画像処理カメラ１５は、転写ロール７の表面を撮像し、撮像データを画像処理し、転写ロール７の表面の状況を検査する。尚、画像処理カメラ１５が転写ロール７のＹ方向全長について同時に撮像可能な構成を採る場合（複数の画像処理カメラ１５や転写ロール７のＹ方向全長について一度に撮影できる画像処理カメラ１５を設ける場合等）、Ｙ方向移動機構２７を設けずともよい。

吸引装置１７は、転写ロール７の表面に付着した不要物を吸引する装置である。吸引装置１７は、Ｙ方向移動機構２９を介してフレーム３７に設けられる。尚、吸引装置１７が転写ロール７のＹ方向全長について同時に吸引可能な構成を採る場合（複数の吸引装置１７や転写ロール７のＹ方向全長について一度に吸引可能な吸引装置１７を設ける場合等）、Ｙ方向移動機構２９を設けずともよい。

ＸＹＺθ方向微動ステージ１９は、各方向について吸着テーブル５の位置を微調整する装置である。

Ｘ方向移動機構３１、Ｙ方向移動機構２１、Ｙ方向移動機構２３、Ｙ方向移動機構２７、Ｙ方向移動機構２９、Ｚ方向移動機構２５は、直線移動機構であり、移動対象物を所定の軸方向に移動させる装置である。移動対象物の位置決めを行うこともできる。尚、移動機構としては、汎用のものを用いることができ、例えば、移動用アクチュエータとして、ステップモータ、サーボモータ、リニアモータを用い、ガイド機構として、ＬＭガイド（ＴＨＫ株式会社製）、エアースライド等を用いることができる。

Ｘ方向移動機構３１は、転写ロール７をＸ方向に移動させる。
Ｙ方向移動機構２１、Ｙ方向移動機構２３、Ｙ方向移動機構２７、Ｙ方向移動機構２９は、それぞれ、接着剤塗布装置９、ＵＶ照射装置１１、画像処理カメラ１５、吸引装置１７をＹ方向に移動させて位置決めを行う。
Ｚ方向移動機構２５は、ビーズパン１３をＺ方向に移動させて位置決めを行う。

アライメントカメラ３３は、吸着テーブル５に吸着固定された基板３のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板３の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）を撮像するカメラである。アライメントカメラ３３の撮像画像は、スペーサ形成装置１のアライメント部（図示しない）に入力される。
尚、アライメントカメラ３３は、定盤３５に設けられるフレーム３７に固定支持される。

アライメント部（図示しない）は、撮像画像に基づいて基板３のθ方向角度及びＸＹ座標を抽出する処理を行う。アライメント部（図示しない）は、抽出したデータを所定のデータと比較してそれらの偏差を算出し、偏差を小さくするように制御量を演算する。アライメント部（図示しない）は、ＸＹＺθ方向微動ステージ１９、Ｘ方向移動機構３１、Ｙ方向移動機構２１、Ｙ方向移動機構２３、Ｙ方向移動機構２７、Ｙ方向移動機構２９、Ｚ方向移動機構２５に対してそれぞれの制御量を出力し、基板３、転写ロール７、接着剤塗布装置９、ＵＶ照射装置１１、画像処理カメラ１５、吸引装置１７、ビーズパン１３の位置制御を行う。

（２．スペーサ形成装置１の動作）
次に、図２〜図１１を参照しながら、スペーサ形成装置１の動作について説明する。
図２及び図３は、スペーサ形成装置１の動作を示すフローチャートである。

オペレータは、スペーサ形成装置１にスペーサピッチ（対象品目におけるスペーサの配列間隔）及び基準位置を指示入力する（ステップ１０１）。
スペーサ形成装置１は、入力されたスペーサピッチ及び基準位置に基づいて、接着剤塗布装置９のヘッドの位置を調整する（ステップ１０２）。

図４は、転写ロール７への接着剤４１の塗布を示す図である。
スペーサ形成装置１は、Ｘ方向に転写ロール７を移動させ、接着剤塗布装置９の下方に転写ロール７を搬送する。
スペーサ形成装置１は、転写ロール７を軸回転させ、接着剤塗布装置９のヘッドから接着剤４１を吐出して転写ロール７の所定の位置に接着剤塗布を行う（ステップ１０３、図４）。
スペーサ形成装置１は、転写ロール７を軸回転させつつ所定のタイミングで接着剤４１の塗布開始及び塗布停止を繰り返し、転写ロール７の所定の位置に接着剤塗布を行う。

図５は、転写ロール７への紫外線照射を示す図である。
スペーサ形成装置１は、ＵＶ照射装置１１から紫外線を照射して転写ロール７に塗布された接着剤４１を半硬化させる（ステップ１０４、図５）。
スペーサ形成装置１は、所定のタイミングで紫外線の照射開始及び照射停止を繰り返し、転写ロール７に塗布された接着剤４１の位置に紫外線のスポット照射を行う。

図６は、転写ロール７へのビーズ３９の付着を示す図である。
スペーサ形成装置１は、Ｚ方向移動機構２５によりビーズパン１３を上昇させる。ビーズパン１３内のビーズ３９は、転写ロール７に塗布された接着剤４１に接触して付着する（ステップ１０５）。スペーサ形成装置１は、転写ロール７を軸回転させつつ、接着剤４１を半硬化させて粘着性を持たせた状態でビーズ３９と接触させ、転写ロール７に塗布された接着剤４１にビーズ３９を付着させる。

図７は、転写ロール７の表面検査、接着剤の再塗布、ビーズの再付着及び除去を示す図である。
スペーサ形成装置１は、画像処理カメラ１５により、転写ロール７におけるビーズ３９の付着状況等を検査し検査結果をメモリ等の記憶装置に保持する（ステップ１０６）。

スペーサ形成装置１は、転写ロール７の１周分（基板３のＸ方向全長分）の処理が完了していない場合（ステップ１０７のＮＯ）、ステップ１０３からの処理を繰り返す。
尚、接着剤塗布処理（ステップ１０３）、ＵＶ照射処理（ステップ１０４）、ビーズ付着状況検査処理（ステップ１０６）では、接着剤塗布装置９、ＵＶ照射装置１１、画像処理カメラ１５を転写ロール７上で走査させつつ順次処理を行うことが望ましい。すなわち、転写ロール７を１周分回転させる間に、ステップ１０３〜ステップ１０６の処理を順次行って完了するようにすることが望ましい。

スペーサ形成装置１は、ステップ１０６の処理における検査結果を参照し、転写ロール７の所定の位置にビーズ３９が付着していない場合（ステップ１０８の「不足」）、付着していない箇所のみに、接着剤塗布装置９から転写ロール７に再度、接着剤４５を塗布する（ステップ１０９、図７）。所定の位置にビーズ３９が付着していない場合に関しては、当該位置に接着剤４１が塗布されていなかった場合や接着剤４１が塗布されていたもののビーズ３９が付着しなかった場合等が考えられる。
転写ロール７の所定の位置以外にビーズ３９が付着している場合（ステップ１０８の「余分」）、スペーサ形成装置１は、吸引装置１７により不要なビーズ４３を除去する（ステップ１１０、図７）。

尚、不要なビーズ４３の除去に関しては、吸引除去のみならず、空気吹付、掻き取り、粘着テープの押し当て等により除去を行ってもよい。また、不要な接着剤４１が検出された場合においても、掻き取りや粘着テープの押し当て等により除去するようにしてもよい。

また、必要に応じて、ビーズパン１３を上昇させて転写ロール７に近づけたり、ビーズパン１３を下降させて転写ロール７から遠ざけたりして、転写ロール７におけるビーズ３９の付着状況に悪影響を及ぼさないようにすることが望ましい。ビーズ付着処理時には、ビーズパン１３を転写ロール７に接近させ、ビーズ付着処理以外（ステップ１０９の接着剤再塗布処理やステップ１１０のビーズ除去処理等）では、ビーズパン１３を転写ロール７から退避させ、不要なビーズ４３が新たに付着することを防止することができる。

転写ロール７におけるビーズ３９の付着状況が適切である場合（ステップ１０８のＹＥＳ）、スペーサ形成装置１は、自動供給装置（図示しない）により基板３を吸着テーブル５に供給し真空ポンプを動作させて吸着させる（ステップ１１１）。
スペーサ形成装置１は、ＸＹＺθ方向微動ステージ１９を制御し、基板３と転写ロール７との相対的位置決めを行う（ステップ１１２）。

図８〜図１０は、転写ロール７から基板３への転写を示す図である。
スペーサ形成装置１は、Ｘ方向移動機構３１及び転写ロール７の軸回転機構により転写ロール７を回転させながら基板３上で転がし、転写ロール７の接着剤４１及びビーズ３９を基板３に転写する（ステップ１１３、図８、図９、図１０）。

図１１は、転写ロール７による押し固めを示す図である。
スペーサ形成装置１は、Ｘ方向移動機構３１及び軸回転機構により転写ロール７をステップ１１３の処理時とは反対方向に逆回転させながら基板３上で転がし、基板３に転写した接着剤４１にビーズ３９を押し固める（ステップ１１４、図１１）。ビーズ３９を接着剤４１にめり込ませ、ビーズ３９を基板３に接触させると共にビーズ３９の対向基板との接点を接着剤４１から露出させ、正確な距離のセルギャップを確保することができる。

スペーサ形成装置１は、転写ロール７のクリーニング処理を行い、転写後の転写ロール７の表面に残留した接着剤や汚れ等を除去する（ステップ１１５）。クリーニング処理に関しては、粘着テープを巻いたクリーニングロール等を用いることができる。
スペーサ形成装置１は、次の基板３が同一品目の基板３であるか否かを判定し、同一品目である場合、ステップ１０３からの処理を繰り返し、同一品目でない場合、ステップ１０１からの処理を繰り返す。

尚、上述のスペーサ形成装置の動作制御、各種判定等の処理については、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶装置（ハードディスク等）、入出力装置（メディアリーダ）等を備えるコンピュータ等の電子計算機等を用いることができる。

この場合、各種処理・制御等に必要なプログラム、プログラム実行に必要なデータ、入力データ等を記憶装置に保持し、ＣＰＵが処理実行時にこれらをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、演算処理（四則演算や比較演算等）、ハードウェアやソフトウェアの動作制御等を行い、上述の各種機能を実現することができる。
また、各種処理・制御等に必要なプログラム等をＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。

以上の過程を経て、スペーサ形成装置１は、転写ロール７の所定の位置に接着剤４１を塗布し、当該接着剤４１を半硬化させて粘着性を持たせた状態でビーズ３９と接触させ、転写ロール７に塗布された接着剤４１の位置にビーズ３９を付着させる。スペーサ形成装置１は、基板３を供給し、転写ロール７を基板３上に所定の圧力をかけながら転がして接着剤４１及びビーズ３９を転写し、接着剤４１を硬化させて基板３の表面にビーズ３９によるスペーサを形成する。

このように、スペーサ形成装置は、基板上にビーズを散布することなく、基板にビーズを貼り付けるので、基板上に不要なビーズが残留することがなく、基板上の不要なビーズを除去する必要がない。また、基板上に圧力をかけながら接着剤及びビーズを転写するので、確実にビーズを基板に貼り付けることができる。

（３．カラーフィルタ及び液晶素子の製造）
次に、図１２〜図１４を参照しながら、スペーサ形成装置１により製造されたカラーフィルタ及び液晶素子について説明する。

（３−１．フォトリソグラフィによるカラーフィルタ製造）
図１２は、フォトリソグラフィによるスペーサ形成を経て製造されたカラーフィルタの基板５１を示す図である。
基板５１の基材５３には、ブラックマトリクス５５、着色層５７、保護層、透明電極、配向膜等が形成される。その後、紫外線硬化樹脂、感光性ポリイミドやフォトレジストが塗布される。フォトマスクを介して露光及び現像等の処理が行われ、除去部分５９が取り除かれてスペーサ柱６１が形成される。
従って、フォトリソグラフィによるスペーサ形成では、除去部分５９の材料は、全て無駄になる。また、フォトリソグラフィでは、多工程を実行する必要があり、高価な露光機等を必要とするため費用的負担が増大する

（３−２．スペーサ形成装置１によるカラーフィルタ製造）
図１３は、スペーサ形成装置１によるスペーサ形成を経て製造されたカラーフィルタの基板３を示す図である。
基板３の基材５３には、ブラックマトリクス５５、着色層５７、保護層、透明電極、配向膜等が形成される。スペーサ形成装置１は、転写ロール７のブラックマトリクス５５に相当する位置に接着剤４１を塗布し、転写ロール７にビーズ３９を接触させ、転写ロール７に塗布された接着剤４１の位置にビーズ３９を付着させる。スペーサ形成装置１は、基板３を供給し、転写ロール７を基板３上で所定の圧力をかけながら転がして接着剤４１及びビーズ３９を転写し、接着剤４１を硬化させて、カラーフィルタの基板３の表面にビーズ３９によるスペーサを形成する。

（３−３．液晶素子の製造）
図１４は、スペーサ形成装置１によるスペーサ形成を経て製造された液晶素子６３を示す図である。
基板３は、スペーサ形成装置１によるスペーサ形成を経て製造されたカラーフィルタ基板である。
基板６７は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のアレイ基板である。
基板３と基板６７とを貼合し、基板の周辺部分にシール材６５を設け、基板間に液晶６９を封入することにより、液晶素子６３が製造される。

（４．効果等）
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、スペーサ形成装置は、転写ロールの所定の位置に接着剤を塗布してビーズと接触させて付着させ、転写ロールを基板上で転がして接着剤及びビーズを転写するので、基板上にビーズを散布することなく、基板の所定位置にビーズによるスペーサを形成することができる。
基板上に不要なビーズが残留することがなく、基板上の不要なビーズを除去する必要がない。また、基板上に圧力をかけながら接着剤及びビーズを転写するので、確実にビーズを基板に貼り付けることができる。
従って、液晶素子やカラーフィルタ等の製造コストを軽減すると共に品質及び歩留まりを向上させることができる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るスペーサ形成装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

スペーサ形成装置１の概略斜視図 スペーサ形成装置１の動作を示すフローチャート スペーサ形成装置１の動作を示すフローチャート 転写ロール７への接着剤４１の塗布を示す図 転写ロール７への紫外線照射を示す図 転写ロール７へのビーズ３９の付着を示す図 転写ロール７の表面検査、接着剤の再塗布、ビーズの再付着及び除去を示す図 転写ロール７から基板３への転写を示す図 転写ロール７から基板３への転写を示す図 転写ロール７から基板３への転写を示す図 転写ロール７による押し固めを示す図 フォトリソグラフィによるスペーサ形成を経て製造されたカラーフィルタの基板５１を示す図 スペーサ形成装置１によるスペーサ形成を経て製造されたカラーフィルタの基板３を示す図 スペーサ形成装置１によるスペーサ形成を経て製造された液晶素子６３を示す図

符号の説明

１………スペーサ形成装置
３………基板（カラーフィルタ基板）
５………吸着テーブル
７………転写ロール
９………接着剤塗布装置
１１………ＵＶ照射装置
１３………ビーズパン
１５………画像処理カメラ
１７………吸引装置
１９………ＸＹＺθ方向微動ステージ
２１、２３、２７、２９………Ｙ方向移動機構
２５………Ｚ方向移動機構
３１………Ｘ方向移動機構
３３………アライメントカメラ
３５………定盤
３７………フレーム
３９………ビーズ
４１………接着剤
４３………不要なビーズ
４５………再塗布した接着剤
５３………基材
５５………ブラックマトリクス（ＢＭ）
５７………着色層
６３………液晶素子
６５………シール材
６７………基板（アレイ基板）
６９………液晶

Claims (19)

1. 基板に粒状のビーズによるスペーサを形成するスペーサ形成装置であって、
   転写ロールと、
   前記転写ロールの所定位置にインクジェット方式により接着剤を塗布する接着剤塗布装置と、
   前記転写ロールに塗布された接着剤に前記ビーズを接触させて付着させるビーズ付着手段と、
   前記転写ロールに塗布した接着剤及び付着したビーズを前記基板に転写する転写手段と、
   を具備することを特徴とするスペーサ形成装置。
2. 前記転写ロールから前記基板に転写した接着剤及びビーズを、当該転写ロールにより押圧する押圧手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のスペーサ形成装置。
3. 前記転写ロールに塗布された接着剤に光を照射することにより当該接着剤を半硬化させる光照射装置を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスペーサ形成装置。
4. 前記転写ロールにおける前記ビーズの付着状況を検査する撮像装置を具備することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のスペーサ形成装置。
5. 前記転写ロールから不要なビーズを除去するビーズ除去手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のスペーサ形成装置。
6. 前記転写ロールの所定の箇所に前記ビーズが付着していない場合、当該所定の箇所に接着剤を再度塗布して前記ビーズを付着させることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載のスペーサ形成装置。
7. 前記接着剤及び前記ビーズを前記基板に転写した後に前記転写ロールをクリーニングするクリーニング手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載のスペーサ形成装置。
8. 前記転写ロールの表面は、撥水性を有することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載のスペーサ形成装置。
9. 基板に粒状のビーズによるスペーサを形成するスペーサ形成方法であって、
   転写ロールの所定位置にインクジェット方式により接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
   前記転写ロールに塗布された接着剤に前記ビーズを接触させて付着させるビーズ付着工程と、
   前記転写ロールに塗布した接着剤及び付着したビーズを前記基板に転写する転写工程と、
   を具備することを特徴とするスペーサ形成方法。
10. 前記転写ロールから前記基板に転写した接着剤及びビーズを、当該転写ロールにより押圧する押圧工程を具備することを特徴とする請求項９に記載のスペーサ形成方法。
11. 前記転写ロールに塗布された接着剤に光を照射することにより当該接着剤を半硬化させる光照射工程を具備することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のスペーサ形成装置。
12. 前記転写ロールにおける前記ビーズの付着状況を撮像装置により検査する検査工程を具備することを特徴とする請求項９から請求項１１までのいずれかに記載のスペーサ形成方法。
13. 前記転写ロールから不要なビーズを除去するビーズ除去工程を具備することを特徴とする請求項９から請求項１２までのいずれかに記載のスペーサ形成方法。
14. 前記転写ロールの所定の箇所に前記ビーズが付着していない場合、当該所定の箇所に接着剤を再度塗布して前記ビーズを付着させることを特徴とする請求項９から請求項１３までのいずれかに記載のスペーサ形成方法。
15. 前記接着剤及び前記ビーズを前記基板に転写した後に前記転写ロールをクリーニングするクリーニング工程を具備することを特徴とする請求項９から請求項１４までのいずれかに記載のスペーサ形成方法。
16. 前記転写ロールの表面は、撥水性を有することを特徴とする請求項９から請求項１５までのいずれかに記載のスペーサ形成方法。
17. 基板上に着色層及びスペーサを有するカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造方法であって、
    前記基板上に着色剤を塗布して前記着色層を形成する工程と、
    請求項９から請求項１６までのいずれかに記載のスペーサ形成方法により前記スペーサを形成する工程と、
    を具備することを特徴とするカラーフィルタ製造方法。
18. 請求項９から請求項１６までのいずれかに記載のスペーサ形成方法によりスペーサが形成されたカラーフィルタ。
19. ２枚１組の基板を貼合し当該基板間に液晶が封入されて構成される液晶素子であって、
    請求項９から請求項１６までのいずれかに記載のスペーサ形成方法によりスペーサが形成され、当該スペーサにより前記液晶の封入空間が確保されることを特徴とする液晶素子。

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