JP2967286B2 - 液晶基板へのスペーサ粉体撒布方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶基板へのスペーサ粉体撒布方法、装置及
び本発明を用いて製造した液晶装置に関するもので、液
晶装置のほか印刷枚葉紙の裏写り防止、加硫前のゴムシ
ートを積み重ねた時の相互付着防止、その他平面状の対
象物の上に粉体を均一に撒布する必要のある場合等に利
用される。

［従来の技術］ 従来、液晶装置を構成する液晶基板間にスペーサ粉体
を撒布するには、 スペーサ粉体をアルコール・フロン等の揮発性溶剤に
混合して対象基板にスピナ塗布をおこない溶剤を蒸発さ
せる方法。

スペーサ粉体又はスペーサ粉体をアルコール・フロン
等の揮発性溶剤に混合したものを圧縮空気や窒素ガス等
によりノズルを用いて撒布室中の空間に撒布させ、その
底部に対象基板を置き撒布室中を沈降してくる粉体を受
ける方法。（特開昭60−133421、特開昭61−107222、特
開昭61−10722、） 溶剤に混合したスペーサ本体をノズルによって容器中
空間の噴霧分散して懸濁させ、これが順次沈降してくる
のを容器底部に対象基板をひきだして数度にわたり挿入
して受ける方法。（特開昭61−8012号） 等がある。

［発明が解決しようとする課題］ スペーサ粉体をアルコールやフロン等の揮発性溶材と
混合して撒布する方法は、溶剤の揮散による環境破壊の
問題で溶剤を使用しない乾式法が求められている。また
これらの方法において撒布速度をあげるとスペーサ粉体
の分布が不均一になったり、特に粒子が充分に分散しな
いで凝集した部分が発生し、これは液晶装置の色むら等
の不良品発生の原因となる。

スペーサ粉体を容器乃至は室中に分散させて沈降する
粒子を受ける方法では対象となる粒子径が１〜10ミクロ
ン程度の微粒子であるため気中における重力沈降速度は
おそく、そのため処理速度を速くすることができず、ま
た粒子と粒子を分散させる力が存在せず、特に一旦分散
した粒子でも一つの粒子が対象基板に到達したあと、別
の粒子が重なって付着するのを防止する手段がないの
で、粒子の分散不充分ないしは凝集などの不良を発生し
やすい。

［課題を解決するための手段］ この発明による液晶基板へのスペーサ粉体撒布方法及
び装置は溶媒を用いない乾式法である。通常は重力の加
速度の方向に向けたノズルの上部に一枚の対象液晶基板
に必要な量の粉体が瞬間的に供給され、気体による粉体
分散手段と、その下方のノズル中部に設けた粉体の分散
領域を経て充分に分散した粉体がノズル下部出口に設け
られた高電圧を印加したコロナ放電電極部を通ることに
よって強く荷電してノズルから噴出される。一方対象液
晶基板はノズル下部出口の正面に調整空間を介して接地
された状態で水平に置かれている。そこで、強く荷電し
てノズルにより噴出された粉体は、夫々の有する同一極
性の電荷によって相互に反撥して決して凝集することな
く、旦、ノズル先端のコロナ放電極から対象基板に向っ
て形成されている電気力線に乗ってクーロン力によって
駆動され、早い速度で対象基板上に帯電したままで到達
固定され、一つの粉体が固定されたあとに他の粉体粒子
が飛来することがない。

この場合、ノズル尖端と対象基板との間には適切な調
整空間が設けられているので、対象基板付近においては
電気力線の分布密度はスペーサ粉体の機能として要求さ
れる程度に充分均一となり、結局スペーサ粉体が凝集す
ることなく、均一撒布される。

［作用］ この発明において、粉体供給装置から瞬間的に供給さ
れる計量粉体は、気体による分散手段によって均一に分
散し、さらにコロナ放電により帯電した粉体粒子は水平
な薄い層状をなす飛行粉体層となり、対象基板付近に形
成される均一な電界強度を構成する電気力線によって対
象基板上にそれぞれの粉体が独立した状態で均一に撒布
され、電界の作用により粉体が対象基板に向って駆動さ
れるので撒布のための所用時間を短くすることができ
る。

［実施例］ ノズル本体１の上方にスペーサ粉体供給装置２を設
け、その上方に原料スペーサ粉体８を貯蔵した粉体貯槽
３が設けられている。粉体供給装置には、その内部の計
量粉９の量を計測し、かつその底部に設けられた開閉機
構9aを操作するための、計量制御装置４が接続されてい
る。対象基板14は、対象液晶基板載置台を兼ねる接地電
極16の上に、必要に応じてガードリング17によってとり
囲んでノズル本体１先端から適当な距離を隔て、調整空
間15を介して設置されている。この場合、必要に応じて
対象基板の電極は図示しない装置によって接地されてい
る場合がある。この状態において、ノズル本体１先端の
コロナ放電電極７に導線６を介して高電圧電源５より直
流高電圧を印加し、電極７の先端にコロナ放電を起こさ
せ、電極７と接地電極16との間に対象基板14の面上にお
いて均一な電界強度が形成された状態で粉体供給装置２
の底部の開閉機構9aを瞬間的に開放し、これと同時にノ
ズル本体１内部に設けられた環状室11に向って分散用気
体を矢印10に示したごとく送入する。重力落下した計量
粉体９は、噴出口12を通過する際、噴出口12から噴出す
る気体によって強力に撹拌され、分散領域13で均一に分
散される。分散した計量粉体９は高電圧を印加した電極
７と接地電極16の上にある対象基板14との間に存在する
電気力線に沿って対象基板14と平行な薄い層状をなす飛
行粉体層15となって対象基板14に飛行する。この際各粉
体粒子はノズル本体先端に設けられた電極７によってよ
く分散された状態で充分に荷電されているので、相互に
凝集することなく、かつ対象基板14付近に形成されてい
る均一な電界強度を構成する電気力線18に沿って対象基
板14に駆動撒布され、第２図に示した如く、それぞれの
撒布粉体粒子19が独立した状態で均一に撒布される。

この場合、対象基板14をとり囲むガードリング17を設
けて対象基板14の周辺部に生成する電界の集中を防止し
て対象基板周辺部における均一な粉体の撒布を実現する
ことができる。

本発明に適用される粉体分散手段は第１図、10、11、
12に示された様な高速気流（気体としては通常清浄な圧
縮空気かN₂ガスが使用される）の衝突撹拌作用による方
法だけに限定されるものでなく、噴出口12が通路の接線
方向の成分を多く有する旋回流を形成する様にしてもよ
く、また噴出口が全周にわたって形成された非常にうす
い環状噴出口を使用する場合もあり、また、これらを組
合せて適切な結果が得られる場合もあり、これらは対象
となるスペーサ粉体の粒度比重、所要撒布速度等によ
り、適宜実験により決定すればよい。

また、第３図に示した如く計量粉体９を一旦分散領域
の上部に設けられた粉体受け22の上に、矢印21に示した
如くバルブ23を経て保持し、これに向って分散ノズル20
及びバルブ24を経て、矢印10に示された分散用気体を噴
射してスペーサ粉体を分散する方法や、第４図に示した
如くスペーサ粉体をノズル上部であらかじめ分散用気体
と混合して気粉混合流25としたのち、デイフューザ26に
衝突させて矢印27に示す様に充分な分散を実現する。こ
の場合、図には示してないがデイフューザ側面付近にノ
ズル本体１を通して旋回流を導入する等の方法を選択
し、必要に応じ組合せて適用することができる。

しかし、何れの場合も粉体は下部に対象基板14がセッ
トされたのち短時間パルス状に供給されることが必要で
あり、この過程において分散を実行しなければならな
い。

コロナ放電電極としては通常単数または複数の針電極
が適切である場合が多いが、この外に細線電極や刃型電
極又は特公昭64−2429（特許第1523590号）に開示され
た如き面状無声放電電極等を適用する場合もある。

対称基板が小型の場合は、これを同一平面上に敷きつ
め間隙や周辺部に対象基板と同電位のガードリングを設
けることにより多数の基板に対し同時撒布を実施して作
業能率を向上させることができる。

第１図に示した調整空間15において外部原因による風
や電界の乱れが発生することは好ましくないので、本発
明による装置は通常所定の容器に収納し、その内面の電
位を一定に保つことがのぞましい。本発明による方法及
び装置の運転に際しては電界の存在により撒布所用時間
を短くすることができるので、対象基板をベルトコンベ
ヤー等により連続的に撒布装置まで運搬しノズルシステ
ム及び容器を、コンベヤーの移動速度と同期させて対象
基板とノズルとの相対電位を固定して撒布終了次第ノズ
ルをコンベヤーの進行速度と逆方向に急速に戻し、直ち
につぎの対象基板の加工を開示することにより実質上連
続撒布を実施することもできる。

本発明によるスペーサ粉体の撒布においては、物体の
駆動は粉体の荷電と調整空間における強力な電界との相
互作用によっておこなわれるので、加工装置の中心軸は
重力方向、例えば下より上方へ向けて設置することも必
要に応じて可能となる。

本発明によるスペーサ粉体の撒布においてはノズル側
のコロナ放電電極に高電圧を印加し対象基板を接地する
場合が多いが、必ずしもこれに限定されるものではな
く、対象基板とノズルとの間に所定の電界が形成されさ
えすれば、個々の電位は必要に応じて任意に選定するこ
とができる。

この発明は、液晶装置のみならず印刷枚葉紙の裏写り
防止、加硫前のゴムシートを積み重ねた時の相互付着防
止、その他平面状の対象基板の上に粉体を均一に撒布す
る必要のある場合等に適用される。

［発明の効果］ 本発明は以上の通りであり、著しく均一なスペーサ粉
体の独立分布が実現される結果、得られる液晶装置の品
質が高く均一となる。

また、加工時間を短くすることができるので生産速度
を向上させることができ、スペーサ粉体の無駄な飛散が
少なくなり、利用効率が高くなるので、生産速度の向上
と相俟って製造コストを引き下げることができ、フロン
等の環境破壊の原因となる溶媒の揮散を零にすることが
できる。又、スペーサ粉体は、調整空間の電気力線の分
布に従って規則的に撒布されるので、各スペーサ粉体の
相互間の間隔は、略均一なものとなる。従って、この液
晶基板を用いた液晶装置は、従来例に比べ高品質なもの
となる。更に述べると、この発明ではノズル本体の入口
に所定量のスペーサ粉体を瞬時的に供給し、分散手段に
より均一に分散し各スペーサ粉体を分離させる。各スペ
ーサ粉体は分離した状態でノズル本体の出口側で荷電さ
れ、対象液晶基板上に駆動して撒布される。この時、隣
接する各スペーサ粉体同志は、互いに反発し合いながら
間隔を保つようになるので、著しく均一なスペーサ粉体
の独立分布が実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は、対
象液晶基板の斜視図、第３図、第４図はそれぞれ他の実
施例を示す縦断面図である。 １……ノズル本体 ２……スペーサ粉体供給装置 ７……コロナ放電電極 15……調整空間

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重力方向に軸心を有するノズル本体の出口
   と対象液晶基板とを調整空間を介して相対的に固定する
   工程と； 該ノズル本体の入口に、スペーサ粉体を瞬間的に供給す
   る工程と； 該ノズル本体内の分散手段により、前記スペーサ粉体を
   分散し各粉体スペーサを分離する工程と； ノズル本体の出口側のコロナ放電極により、前記分離さ
   れた状態の各スペーサ粉体に荷電する工程と； 該ノズル本体の出口から前記荷電スペーサ粉体を噴出
   し、前記対象液晶基板上に駆動して撒布する工程と； を備えていることを特徴とする液晶基板へのスペーサ粉
   体撒布方法。
2. 【請求項２】重力方向に軸心を有するノズル本体の入口
   に、スペーサ粉体を瞬間的に供給する瞬間供給手段と； 該ノズル本体内に配設され、前記スペーサ粉体を分散せ
   しめて各粉体スペースを分離させる粉体分散手段と； 該ノズル本体の出口側に設けられ、前記分離された状態
   の各スペーサ粉体に荷電するコロナ放電極と； 該ノズル本体の出口と調整空間を介して上下方向に対向
   し、該出口と相対的に固定される対象液晶基板載置台
   と； を備えていることを特徴とする液晶基板へのスペーサ粉
   体撒布装置。