JP3107972B2 - 微粒子分散装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微粒子を基板上に分散
させるための装置に関するもので、特に、液晶表示素子
における基板上にギャップスペーサを分散させる装置に
関するものである。
させるための装置に関するもので、特に、液晶表示素子
における基板上にギャップスペーサを分散させる装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は概ね図14に示すよう
に、液晶層140を2枚のガラス基板141,142で
挟み込むことにより概略構成される。そして、その液晶
層140の厚み(セルギャップ)gは使用する液晶の種
類などにより設定される(通常、5μm程度)が、実際
に製造されたものがこの設定値とずれると、表示した際
にコントラストムラや色ムラなどが生じるおそれがあ
る。
に、液晶層140を2枚のガラス基板141,142で
挟み込むことにより概略構成される。そして、その液晶
層140の厚み(セルギャップ)gは使用する液晶の種
類などにより設定される(通常、5μm程度)が、実際
に製造されたものがこの設定値とずれると、表示した際
にコントラストムラや色ムラなどが生じるおそれがあ
る。
【0003】そこで、このセルギャップgを精度よく一
定の幅とするために、設定するセルギャップとほぼ等し
い直径を有する樹脂性の微粒子であるギャップスペーサ
が用いられる。即ち、図15に示すように、液晶層を挟
み込む両基板141,142間にギャップスペーサ2
4,24,・・・を介在させておくことにより、セルギャ
ップgの厚みを一定に保つものである。従って、ギャッ
プスペーサ24を均一に基板上に分散させることは、セ
ルギャップの制御ないし液晶表示素子の品質の向上を図
る上で非常に重要なことである。
定の幅とするために、設定するセルギャップとほぼ等し
い直径を有する樹脂性の微粒子であるギャップスペーサ
が用いられる。即ち、図15に示すように、液晶層を挟
み込む両基板141,142間にギャップスペーサ2
4,24,・・・を介在させておくことにより、セルギャ
ップgの厚みを一定に保つものである。従って、ギャッ
プスペーサ24を均一に基板上に分散させることは、セ
ルギャップの制御ないし液晶表示素子の品質の向上を図
る上で非常に重要なことである。
【0004】従来から、基板141,142間にギャッ
プスペーサ24を介在させる装置としては、図16に示
すような微粒子分散装置143が知られている。この微
粒子分散装置143を使用するには、まず、一方の基板
142を分散装置143のボックス144内の下部の所
定の位置にセットし、密閉する。次に、液体フロン等の
溶剤145中に単分散させたギャップスペーサ24をボ
ックス144の上部に設けられているノズル146から
噴出させる。ノズル146から噴出されたギャップスペ
ーサ24はボックス144の内部を浮遊しながら落下
し、基板142に到達し、基板142に付着する。この
際、ノズル146から噴出されたギャップスペーサ24
は、ボックス144内の落下と共に拡散することで、基
板142上に分散される。
プスペーサ24を介在させる装置としては、図16に示
すような微粒子分散装置143が知られている。この微
粒子分散装置143を使用するには、まず、一方の基板
142を分散装置143のボックス144内の下部の所
定の位置にセットし、密閉する。次に、液体フロン等の
溶剤145中に単分散させたギャップスペーサ24をボ
ックス144の上部に設けられているノズル146から
噴出させる。ノズル146から噴出されたギャップスペ
ーサ24はボックス144の内部を浮遊しながら落下
し、基板142に到達し、基板142に付着する。この
際、ノズル146から噴出されたギャップスペーサ24
は、ボックス144内の落下と共に拡散することで、基
板142上に分散される。
【0005】この装置を用いて複数の基板上にギャップ
スペーサ24を次々と分散させる際は、上記のようにし
てギャップスペーサ24を付着させた基板142をボッ
クス144内から取り出し、排気口147からボックス
144内に残存しているギャップスペーサ24を取り除
いた後に、新たな基板をボックス144内にセットし、
再び上記操作を繰り返す。なお、図16に示すように、
ノズル146内においてギャップスペーサ24と流速の
速いN2ガスを混合することにより、ギャップスペーサ
24の落下速度を高めることなどもなされる。こうして
表面上にギャップスペーサ24の分散された基板142
には、そのギャップスペーサ24が間に挟まるように他
方の基板141を重ね合わせてシール印刷をし、液晶を
封入することで、セルギャップgが設定値とされた図1
4に示すような液晶表示素子が組み立てられる。
スペーサ24を次々と分散させる際は、上記のようにし
てギャップスペーサ24を付着させた基板142をボッ
クス144内から取り出し、排気口147からボックス
144内に残存しているギャップスペーサ24を取り除
いた後に、新たな基板をボックス144内にセットし、
再び上記操作を繰り返す。なお、図16に示すように、
ノズル146内においてギャップスペーサ24と流速の
速いN2ガスを混合することにより、ギャップスペーサ
24の落下速度を高めることなどもなされる。こうして
表面上にギャップスペーサ24の分散された基板142
には、そのギャップスペーサ24が間に挟まるように他
方の基板141を重ね合わせてシール印刷をし、液晶を
封入することで、セルギャップgが設定値とされた図1
4に示すような液晶表示素子が組み立てられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記微
粒子分散装置143であると、ギャップスペーサ24の
分散はボックス144内の浮遊、拡散によるものなの
で、分散状態を制御することが困難である。例えば、基
板142上の付着箇所を必要に応じて部分的にするなど
の制御をすることなどができない。また、基板142上
に一定量のギャップスペーサ24を付着させるために、
基板142を取り替える毎にボックス144内に残存す
るギャップスペーサ24を排気、除去し、棄却している
ので、ギャップスペーサ24の使用効率が甚だ低い。現
状では、ボックス144内に噴出させたギャップスペー
サ24の6%程度、多くとも18%程度しか基板142
上に付着して有効利用されていない。
粒子分散装置143であると、ギャップスペーサ24の
分散はボックス144内の浮遊、拡散によるものなの
で、分散状態を制御することが困難である。例えば、基
板142上の付着箇所を必要に応じて部分的にするなど
の制御をすることなどができない。また、基板142上
に一定量のギャップスペーサ24を付着させるために、
基板142を取り替える毎にボックス144内に残存す
るギャップスペーサ24を排気、除去し、棄却している
ので、ギャップスペーサ24の使用効率が甚だ低い。現
状では、ボックス144内に噴出させたギャップスペー
サ24の6%程度、多くとも18%程度しか基板142
上に付着して有効利用されていない。
【0007】また、ノズル146からギャップスペーサ
24を噴出させる際に用いる溶剤145には液体フロン
が好んで用いられていたが、近年特に、フロンは環境問
題などのために使用することが望まれず、代りに水を用
いることが試みられている。しかし、水を用いるとギャ
ップスペーサ24の凝集が多発し、基板142上にギャ
ップスペーサ24を分散させて付着することが困難とな
っている。さらに、水であると、液体フロン等と異な
り、蒸発に長時間を要し、この対策として、微粒子分散
装置143にヒータ等を設けたり、ボックス144内に
送風機を設ける等を施すことも考えられるが、これはコ
ストが増加するばかりか、効率の改善の程度が小さい。
24を噴出させる際に用いる溶剤145には液体フロン
が好んで用いられていたが、近年特に、フロンは環境問
題などのために使用することが望まれず、代りに水を用
いることが試みられている。しかし、水を用いるとギャ
ップスペーサ24の凝集が多発し、基板142上にギャ
ップスペーサ24を分散させて付着することが困難とな
っている。さらに、水であると、液体フロン等と異な
り、蒸発に長時間を要し、この対策として、微粒子分散
装置143にヒータ等を設けたり、ボックス144内に
送風機を設ける等を施すことも考えられるが、これはコ
ストが増加するばかりか、効率の改善の程度が小さい。
【0008】また、上記装置であると、微粒子の落下中
に不適当な気流の作用を防ぐために落下する微粒子を囲
むボックス144を用いることが必須であり、かつギャ
ップスペーサ24を分散させるために、ノズル146か
ら基板142迄の距離H’をある程度確保する必要があ
り、その為、微粒子分散装置143の小型化を図ること
ができないでいた。図示した微粒子分散装置143であ
ると、高さH’は1m程度のものとなる。また、ギャッ
プスペーサ24を自然落下させる上に、一回の操作毎に
基板142を取り替え、ギャップスペーサ24を噴出
し、排気処理するなどのバッチ処理であるため、工業生
産的には、生産速度が遅い(ギャップスペーサ24の落
下だけで約20分を要する)上に、コストが嵩むもので
ある。
に不適当な気流の作用を防ぐために落下する微粒子を囲
むボックス144を用いることが必須であり、かつギャ
ップスペーサ24を分散させるために、ノズル146か
ら基板142迄の距離H’をある程度確保する必要があ
り、その為、微粒子分散装置143の小型化を図ること
ができないでいた。図示した微粒子分散装置143であ
ると、高さH’は1m程度のものとなる。また、ギャッ
プスペーサ24を自然落下させる上に、一回の操作毎に
基板142を取り替え、ギャップスペーサ24を噴出
し、排気処理するなどのバッチ処理であるため、工業生
産的には、生産速度が遅い(ギャップスペーサ24の落
下だけで約20分を要する)上に、コストが嵩むもので
ある。
【0009】また、微粒子を収容する筒状体に微細な孔
を穿設し、微粒子を吐出する手段であると、微粒子どう
しの凝集や、吐出させる孔に設けた弁などの表面に微粒
子が付着したりして、目詰りが起きやすい。そこで、こ
の不具合を解消するために、その筒状体内に圧空を供給
し、微粒子を強制的に吐出させることも考えられるが、
微粒子の凝集のために、空気だけが通る道筋(ラットト
ンネル)ができてしまい、微粒子を良好に吐出させるこ
とはできないでいた。
を穿設し、微粒子を吐出する手段であると、微粒子どう
しの凝集や、吐出させる孔に設けた弁などの表面に微粒
子が付着したりして、目詰りが起きやすい。そこで、こ
の不具合を解消するために、その筒状体内に圧空を供給
し、微粒子を強制的に吐出させることも考えられるが、
微粒子の凝集のために、空気だけが通る道筋(ラットト
ンネル)ができてしまい、微粒子を良好に吐出させるこ
とはできないでいた。
【0010】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、基板上に微粒子を分散させる微粒子分散装置
であって、その分散状態を制御できる上に、微粒子を流
動化し、微粒子の使用効率を高め、微粒子の凝集などに
よる分散不良を改善し、作業時間の短縮やコストダウン
を図ることを目的としてなされたものである。
たもので、基板上に微粒子を分散させる微粒子分散装置
であって、その分散状態を制御できる上に、微粒子を流
動化し、微粒子の使用効率を高め、微粒子の凝集などに
よる分散不良を改善し、作業時間の短縮やコストダウン
を図ることを目的としてなされたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の微粒子分散装置
は、筒状体と、該筒状体の底部に設けられた漏斗ノズル
と、該漏斗ノズルの内壁との間に微粒子の粒径よりも大
きい間隙を確保して配置される間隙形成体を有した弁手
段とを具備し、間隙形成体又はそれと漏斗ノズルの振動
と共に、漏斗ノズル内に収容されている微粒子が前記間
隙を通過して漏斗ノズルの先端から吐出される構成とさ
れ、前記筒状体の内部の圧力変化により、前記間隙形成
体が振動される構成とされたことを特徴とするものであ
る。
は、筒状体と、該筒状体の底部に設けられた漏斗ノズル
と、該漏斗ノズルの内壁との間に微粒子の粒径よりも大
きい間隙を確保して配置される間隙形成体を有した弁手
段とを具備し、間隙形成体又はそれと漏斗ノズルの振動
と共に、漏斗ノズル内に収容されている微粒子が前記間
隙を通過して漏斗ノズルの先端から吐出される構成とさ
れ、前記筒状体の内部の圧力変化により、前記間隙形成
体が振動される構成とされたことを特徴とするものであ
る。
【0012】この際、筒状体の内部の圧力変化により、
間隙形成体を振動させることが重要である。
間隙形成体を振動させることが重要である。
【0013】さらに、筒状体の内部の圧力を調整する圧
力調整手段が設けられていることが好ましい。
力調整手段が設けられていることが好ましい。
【0014】また、筒状体の内部にパルスエアを供給す
ることにより、筒状体内の圧力変化を起こす構成である
ことが好ましい。
ることにより、筒状体内の圧力変化を起こす構成である
ことが好ましい。
【0015】また、筒状体内が圧力を伝達し得る隔膜に
より複数の室に区分けし、圧力調整手段の接続された室
と、微粒子が収容される室とが異なる室とすることも望
まれる。
より複数の室に区分けし、圧力調整手段の接続された室
と、微粒子が収容される室とが異なる室とすることも望
まれる。
【0016】また、弁手段を球状体とすることもでき
る。
る。
【0017】また、弁手段に加振手段が設けられている
ことが好ましい。
ことが好ましい。
【0018】また、漏斗ノズルに加振手段が設けられて
いることが好ましい。
いることが好ましい。
【0019】さらに、その加振手段に、高周波電流の印
加される圧電素子が用いられることが好ましい。
加される圧電素子が用いられることが好ましい。
【0020】また、漏斗ノズルの先端部には、更に他の
ノズルが設けられていることが好ましい。
ノズルが設けられていることが好ましい。
【0021】さらにまた、漏斗ノズルの先端部に、吐出
される微粒子の量を測定する粒子量モニタが設けられて
いることが好ましい。
される微粒子の量を測定する粒子量モニタが設けられて
いることが好ましい。
【0022】また、微粒子が吐出されるノズルの内径が
500μm以下であり、かつ微粒子の粒径が10μm以下
であることが望まれる。
500μm以下であり、かつ微粒子の粒径が10μm以下
であることが望まれる。
【0023】尚、漏斗ノズルの先端部に設ける他のノズ
ルの長さは5mm以上であることが好ましい。
ルの長さは5mm以上であることが好ましい。
【0024】また、本発明においては、微粒子が、液晶
表示素子の基板間に介在されるギャップスペーサのとき
に最適である。
表示素子の基板間に介在されるギャップスペーサのとき
に最適である。
【0025】また、間隙形成体または漏斗ノズルの表面
に、間隙を構成するための断差部が設けられていること
が好ましい。
に、間隙を構成するための断差部が設けられていること
が好ましい。
【0026】
【作用】上記本発明の構成の微粒子分散装置によれば、
弁手段及び又は漏斗ノズルが振動することによる相対振
動によって、弁手段の間隙形成体と漏斗ノズルの間隙近
傍の微粒子に流動性を与え、間隙形成体と漏斗ノズルの
間隙に微粒子を進入しやすくし、さらに、パルス状のエ
ア圧変化により、間隙部の微粒子を弁部以下のノズルに
分散させながら、移動させるもので、漏斗ノズルの内方
に収容されている微粒子が少しづつ漏斗ノズルの先端か
ら吐出されるもので、微粒子が凝集されていない分散状
態の良好な微粒子を基板等の表面上に散布することがで
きる。
弁手段及び又は漏斗ノズルが振動することによる相対振
動によって、弁手段の間隙形成体と漏斗ノズルの間隙近
傍の微粒子に流動性を与え、間隙形成体と漏斗ノズルの
間隙に微粒子を進入しやすくし、さらに、パルス状のエ
ア圧変化により、間隙部の微粒子を弁部以下のノズルに
分散させながら、移動させるもので、漏斗ノズルの内方
に収容されている微粒子が少しづつ漏斗ノズルの先端か
ら吐出されるもので、微粒子が凝集されていない分散状
態の良好な微粒子を基板等の表面上に散布することがで
きる。
【0027】また、微粒子を液体フロンや水などの溶剤
中に分散させておくものではないので、環境上好まし
く、また溶剤をとばすための設備を要するものでもない
ので、小型化およびコストダウンを図ることができる。
中に分散させておくものではないので、環境上好まし
く、また溶剤をとばすための設備を要するものでもない
ので、小型化およびコストダウンを図ることができる。
【0028】さらに、この本発明の装置によれば、微粒
子を自然落下による拡散に頼ることなく微粒子を分散さ
せることができるので、ノズルと、微粒子を付着させる
基板との間の距離を非常に狭めることができる。したが
って、微粒子を付着させる面積を小さくすることもで
き、基板上の任意の場所にのみに微粒子を付着させるこ
とが可能となる。ノズルから吐出された微粒子の多く
を基板上に付着させることができ、微粒子の使用効率が
向上する。装置の小型化を飛躍的に高めることができ
る。微粒子の分散、付着にかかる作業時間が大幅に削
減できる。微粒子を付着させる基板を取り替える毎に
残存微粒子を排気、除去する工程を要しないことから
も、微粒子の使用効率の向上と作業時間の短縮をより達
成することができ、また量産性が向上する。
子を自然落下による拡散に頼ることなく微粒子を分散さ
せることができるので、ノズルと、微粒子を付着させる
基板との間の距離を非常に狭めることができる。したが
って、微粒子を付着させる面積を小さくすることもで
き、基板上の任意の場所にのみに微粒子を付着させるこ
とが可能となる。ノズルから吐出された微粒子の多く
を基板上に付着させることができ、微粒子の使用効率が
向上する。装置の小型化を飛躍的に高めることができ
る。微粒子の分散、付着にかかる作業時間が大幅に削
減できる。微粒子を付着させる基板を取り替える毎に
残存微粒子を排気、除去する工程を要しないことから
も、微粒子の使用効率の向上と作業時間の短縮をより達
成することができ、また量産性が向上する。
【0029】微粒子は、非常に狭い間隙を高速流に乗じ
て吐出されることからも、微粒子はより分散されて吐出
される。
て吐出されることからも、微粒子はより分散されて吐出
される。
【0030】微粒子は、微粒子分散装置内に収容されて
いるときも、揺動されるので、収容時からもその凝集が
抑制される。
いるときも、揺動されるので、収容時からもその凝集が
抑制される。
【0031】弁手段を振動させるのに、筒状体の内部の
圧力変化を利用するものであると、簡易かつ高効率で微
粒子の吐出、分散を行なうことができる。また、弁手段
によって微粒子の吐出を停止しようとするときに、筒状
体内が負圧となることにより、弁手段を通過したばかり
の不要な微粒子を筒状体の方に引き戻すことができ、過
剰な微粒子の吐出を低減することができる。
圧力変化を利用するものであると、簡易かつ高効率で微
粒子の吐出、分散を行なうことができる。また、弁手段
によって微粒子の吐出を停止しようとするときに、筒状
体内が負圧となることにより、弁手段を通過したばかり
の不要な微粒子を筒状体の方に引き戻すことができ、過
剰な微粒子の吐出を低減することができる。
【0032】この際、圧力変化に、そのための圧力調整
手段を設けることによって、圧力変化の制御を容易にす
ることができ、もって、微粒子の吐出の調整をより正確
にすることができる。
手段を設けることによって、圧力変化の制御を容易にす
ることができ、もって、微粒子の吐出の調整をより正確
にすることができる。
【0033】この際、パルスエアの供給により、圧力変
化を生じさせることで、微粒子の吐出をより良好に行な
うことができる。
化を生じさせることで、微粒子の吐出をより良好に行な
うことができる。
【0034】筒状体の内部に圧力変化を生じさせて、微
粒子を吐出させる際に、筒状体内を圧力を伝達し得る隔
膜により複数の室に区分けし、少なくとも圧力調整手段
の接続された室と、微粒子が収容される室とを異なる室
とすることにより、微粒子が圧力調整手段に向けて逆流
するなどの不具合を解消することができる。
粒子を吐出させる際に、筒状体内を圧力を伝達し得る隔
膜により複数の室に区分けし、少なくとも圧力調整手段
の接続された室と、微粒子が収容される室とを異なる室
とすることにより、微粒子が圧力調整手段に向けて逆流
するなどの不具合を解消することができる。
【0035】また、弁手段を球状体のものとしたもので
あると、非常に簡易な構成とすることができ、装置のコ
ストダウンに大きく貢献する。
あると、非常に簡易な構成とすることができ、装置のコ
ストダウンに大きく貢献する。
【0036】弁手段に加振手段を設けることによって、
微粒子の吐出量の高精度化を図ることができる。
微粒子の吐出量の高精度化を図ることができる。
【0037】同様に、漏斗ノズルに加振手段を設けるこ
とによっても微粒子の吐出量の高精度化を図ることがで
きる。
とによっても微粒子の吐出量の高精度化を図ることがで
きる。
【0038】この際、加振手段に、高周波電流の印加さ
れる圧電素子を用いることによって、装置の大型化、複
雑化、大幅なコスト増加を招くことなく、微粒子の吐出
量の調整を良好に行なうことができる。
れる圧電素子を用いることによって、装置の大型化、複
雑化、大幅なコスト増加を招くことなく、微粒子の吐出
量の調整を良好に行なうことができる。
【0039】漏斗ノズルの先端部に、更に別のノズルを
設けることによって、微粒子をより高速度で吐出させる
ことが可能となり、単分散させて、微粒子の分散状態を
より向上させることができるようになる。特に、漏斗ノ
ズルの先端部に設けるノズルの長さを5mm以上とするこ
とにより、これらの作用を高めることができる。
設けることによって、微粒子をより高速度で吐出させる
ことが可能となり、単分散させて、微粒子の分散状態を
より向上させることができるようになる。特に、漏斗ノ
ズルの先端部に設けるノズルの長さを5mm以上とするこ
とにより、これらの作用を高めることができる。
【0040】漏斗ノズルの先端部に、吐出される微粒子
の量を測定する粒子量モニタを設け、得られる吐出量デ
ータをフィードバックすることにより、常時、微粒子の
吐出量を適当量に調整することができる。
の量を測定する粒子量モニタを設け、得られる吐出量デ
ータをフィードバックすることにより、常時、微粒子の
吐出量を適当量に調整することができる。
【0041】本発明の装置は、微粒子の粒径が10μm
以下のものであるときに特に適しており、この際には微
粒子が吐出されるノズルの内径を500μm以下とした
ものが好適である。
以下のものであるときに特に適しており、この際には微
粒子が吐出されるノズルの内径を500μm以下とした
ものが好適である。
【0042】本発明の装置は、微粒子が、液晶表示素子
の基板間に介在されるギャップスペーサであるときに特
に好適なものといえる。
の基板間に介在されるギャップスペーサであるときに特
に好適なものといえる。
【0043】また、間隙形成体または漏斗ノズルの表面
に、間隙を構成するための断差部を設けることによっ
て、微粒子の通過する間隙の最低限の広さを確保するこ
とができ、また、間隙形成体を漏斗ノズルの中央に位置
させることができるので、適当量の微粒子をより一定し
て吐出させることができるようになる。
に、間隙を構成するための断差部を設けることによっ
て、微粒子の通過する間隙の最低限の広さを確保するこ
とができ、また、間隙形成体を漏斗ノズルの中央に位置
させることができるので、適当量の微粒子をより一定し
て吐出させることができるようになる。
【0044】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明するが、本発明がそれら実施例に限定されて解釈され
ないことは勿論のことである。 〔実施例1〕実施例1の微粒子分散装置を図1に示す。
図1に示す微粒子分散装置10は、円筒状の筒状体12
と、その筒状体12の底部に筒状体12と一体に形成さ
れた漏斗ノズル14と、漏斗ノズル14の内方に配置さ
れた球状体である弁手段16とを具備して概略構成され
ている。
明するが、本発明がそれら実施例に限定されて解釈され
ないことは勿論のことである。 〔実施例1〕実施例1の微粒子分散装置を図1に示す。
図1に示す微粒子分散装置10は、円筒状の筒状体12
と、その筒状体12の底部に筒状体12と一体に形成さ
れた漏斗ノズル14と、漏斗ノズル14の内方に配置さ
れた球状体である弁手段16とを具備して概略構成され
ている。
【0045】漏斗ノズル14は先細りした擂鉢状のもの
で、この例では筒状体12と一体に形成されているが、
筒状体12とは別部材のものを筒状体の底部に接合させ
たものであっても良い。球状体である弁手段16は、そ
の大きさ、材質は、用いる微粒子の性状に応じて適宜設
定されるものであるが、材質は、SUSなどが好適に用
いられる。
で、この例では筒状体12と一体に形成されているが、
筒状体12とは別部材のものを筒状体の底部に接合させ
たものであっても良い。球状体である弁手段16は、そ
の大きさ、材質は、用いる微粒子の性状に応じて適宜設
定されるものであるが、材質は、SUSなどが好適に用
いられる。
【0046】筒状体12の上部は密閉されると共に、圧
力調整手段18が接続される。この例の圧力調整手段1
8は、筒状体12の内部に断続的に空気を送排気するも
ので、筒状体12内の圧力を変化させる。5Hz〜30
Hzの周期のパルス空気が供給されることが好適であ
る。圧力調整手段には通常一般に用いられるコンプレッ
サ等が適用できる。漏斗ノズル14の内方であって、弁
手段16の周囲には、多量の微粒子24が収容される。
さらに、漏斗ノズル14の先端部には、微粒子24を表
面上に分散させる基板22に向けられた細管ノズル20
が設けられている。細管ノズルによって微粒子の吐出速
度を高めることができ、その長さは5mm以上とすること
が望ましい。また、本実施例の装置を液晶表示素子の基
板間に介在されるギャップスペーサ用の分散装置として
用いる場合、通常、そのギャップスペーサの粒径は10
μm以下であるが、その際には、細管ノズルの内径は5
00μm以下のものとすることが好ましい。
力調整手段18が接続される。この例の圧力調整手段1
8は、筒状体12の内部に断続的に空気を送排気するも
ので、筒状体12内の圧力を変化させる。5Hz〜30
Hzの周期のパルス空気が供給されることが好適であ
る。圧力調整手段には通常一般に用いられるコンプレッ
サ等が適用できる。漏斗ノズル14の内方であって、弁
手段16の周囲には、多量の微粒子24が収容される。
さらに、漏斗ノズル14の先端部には、微粒子24を表
面上に分散させる基板22に向けられた細管ノズル20
が設けられている。細管ノズルによって微粒子の吐出速
度を高めることができ、その長さは5mm以上とすること
が望ましい。また、本実施例の装置を液晶表示素子の基
板間に介在されるギャップスペーサ用の分散装置として
用いる場合、通常、そのギャップスペーサの粒径は10
μm以下であるが、その際には、細管ノズルの内径は5
00μm以下のものとすることが好ましい。
【0047】この実施例の微粒子分散装置10を用いる
には、まず、圧力調整手段18により、筒状体12内の
気圧を低下せしめる。すると、筒状体12内の負圧によ
って弁手段16が僅かに上昇し、漏斗ノズル14の内壁
と弁手段16の間に弁手段16を中心とする横断面が円
環状の間隙21が形成される。この上昇の程度は、筒状
体12内の負圧量に応じてなされるもので、圧力調整手
段18を制御することにより適宜調整される。
には、まず、圧力調整手段18により、筒状体12内の
気圧を低下せしめる。すると、筒状体12内の負圧によ
って弁手段16が僅かに上昇し、漏斗ノズル14の内壁
と弁手段16の間に弁手段16を中心とする横断面が円
環状の間隙21が形成される。この上昇の程度は、筒状
体12内の負圧量に応じてなされるもので、圧力調整手
段18を制御することにより適宜調整される。
【0048】漏斗ノズル14の内壁と弁手段16の間に
形成される間隙21は、微粒子単体の大きさ(直径)よ
りも僅かに大きい程度のものとされる。即ち、間隙の距
離が、微粒子の大きさよりも小さいと、微粒子が間隙2
1を通過することができず、微粒子の大きさの2倍以上
であると、微粒子が凝集した状態で吐出され、分散状態
が悪化するおそれがあるからである。例えば、微粒子2
4が液晶表示素子のギャップスペーサである場合など
で、その単体の直径が5μmだとすれば、間隙21が形
成された際の弁手段16と漏斗ノズル14の距離dは7
μm程度であることが望ましい。また、この間隙の広さ
を狭くすることにより、微粒子をより高速にして吐出さ
せることが可能となる。微粒子を高速で吐出させること
により、微粒子の凝集をより防止することができるよう
なる。また、微粒子の吐出量は間隙21の広さにより左
右されるが、その間隙21の広さは筒状体内の圧力と、
弁手段および漏斗ノズル内壁の形状などにより調整され
る。
形成される間隙21は、微粒子単体の大きさ(直径)よ
りも僅かに大きい程度のものとされる。即ち、間隙の距
離が、微粒子の大きさよりも小さいと、微粒子が間隙2
1を通過することができず、微粒子の大きさの2倍以上
であると、微粒子が凝集した状態で吐出され、分散状態
が悪化するおそれがあるからである。例えば、微粒子2
4が液晶表示素子のギャップスペーサである場合など
で、その単体の直径が5μmだとすれば、間隙21が形
成された際の弁手段16と漏斗ノズル14の距離dは7
μm程度であることが望ましい。また、この間隙の広さ
を狭くすることにより、微粒子をより高速にして吐出さ
せることが可能となる。微粒子を高速で吐出させること
により、微粒子の凝集をより防止することができるよう
なる。また、微粒子の吐出量は間隙21の広さにより左
右されるが、その間隙21の広さは筒状体内の圧力と、
弁手段および漏斗ノズル内壁の形状などにより調整され
る。
【0049】こうして、弁手段16と漏斗ノズル14の
間に微粒子が通過し得る距離dの間隙21が形成される
と、微粒子24がその円環状の間隙21を通過して細管
ノズル20内を通り、その先端から吐出されて基板22
上に軟衝突し、分散されて付着する。
間に微粒子が通過し得る距離dの間隙21が形成される
と、微粒子24がその円環状の間隙21を通過して細管
ノズル20内を通り、その先端から吐出されて基板22
上に軟衝突し、分散されて付着する。
【0050】そして、間隙21には、微粒子24が通過
すると共に、外側に向けて高速の気流が発生し、その高
速流による負圧によって弁手段16も下方に吸い付けら
れ、漏斗ノズル14の内壁に押し付けられるようにな
る。よって、間隙21の広さの狭まりと共に、気流の流
速の減速も相俟って微粒子24が間隙21に詰り、間隙
21が閉塞され、微粒子24が漏斗ノズル14の先端か
ら吐出されなくなる。その後、漏斗ノズル14の内壁に
押し付けられていた弁手段16が、漏斗ノズル14の内
壁及び又は弁手段16のもつ弾性力により漏斗ノズル1
4の内壁から離間し、再び間隙21が形成され、微粒子
24が吐出されるようになる。こうした間隙21の形成
と閉塞の繰り返しにより、微粒子24が凝集されずに基
板に向けて吐出される。
すると共に、外側に向けて高速の気流が発生し、その高
速流による負圧によって弁手段16も下方に吸い付けら
れ、漏斗ノズル14の内壁に押し付けられるようにな
る。よって、間隙21の広さの狭まりと共に、気流の流
速の減速も相俟って微粒子24が間隙21に詰り、間隙
21が閉塞され、微粒子24が漏斗ノズル14の先端か
ら吐出されなくなる。その後、漏斗ノズル14の内壁に
押し付けられていた弁手段16が、漏斗ノズル14の内
壁及び又は弁手段16のもつ弾性力により漏斗ノズル1
4の内壁から離間し、再び間隙21が形成され、微粒子
24が吐出されるようになる。こうした間隙21の形成
と閉塞の繰り返しにより、微粒子24が凝集されずに基
板に向けて吐出される。
【0051】この実施例の微粒子分散装置10である
と、微粒子24が通過する弁手段16と漏斗ノズル14
の内壁の距離が微粒子24が1つづ通過し得る距離であ
るので、微粒子が凝集することなく分散されてノズルの
先端から吐出されるので、基板上での分散状態が良好で
ある。また、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮
遊、拡散に頼るものではないので、微粒子を吐出するノ
ズルの先端を基板に極めて近づけることができる。した
がって、必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成す
るなどの制御が可能となる。例えば、この微粒子分散装
置10を液晶表示素子のギャップスペーサ分散装置とし
て用いた場合、ノズル20の先端と基板22の距離hを
10mm程度とすることができ、また散布範囲wを10mm
程度とすることができる。したがって、基板にそりなど
がある場合に、部分的に微粒子を多く付着させたり、ま
たは少量にするなどの調整を行い、任意の場所に任意の
密度の微粒子を付着させることができる。
と、微粒子24が通過する弁手段16と漏斗ノズル14
の内壁の距離が微粒子24が1つづ通過し得る距離であ
るので、微粒子が凝集することなく分散されてノズルの
先端から吐出されるので、基板上での分散状態が良好で
ある。また、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮
遊、拡散に頼るものではないので、微粒子を吐出するノ
ズルの先端を基板に極めて近づけることができる。した
がって、必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成す
るなどの制御が可能となる。例えば、この微粒子分散装
置10を液晶表示素子のギャップスペーサ分散装置とし
て用いた場合、ノズル20の先端と基板22の距離hを
10mm程度とすることができ、また散布範囲wを10mm
程度とすることができる。したがって、基板にそりなど
がある場合に、部分的に微粒子を多く付着させたり、ま
たは少量にするなどの調整を行い、任意の場所に任意の
密度の微粒子を付着させることができる。
【0052】また、細管ノズル20が設けられているこ
とにより、微粒子24をより高速流中で分散させること
ができる上に、吐出させる微粒子をより微量にしたり、
また吐出範囲をより狭小化することができ、任意の面密
度分布散布性が向上する。
とにより、微粒子24をより高速流中で分散させること
ができる上に、吐出させる微粒子をより微量にしたり、
また吐出範囲をより狭小化することができ、任意の面密
度分布散布性が向上する。
【0053】また、収容されている微粒子は、内部の圧
力の変化によって、たえず揺動されるので、収容時の凝
集を抑制することができる。
力の変化によって、たえず揺動されるので、収容時の凝
集を抑制することができる。
【0054】また、微粒子を浮遊させるものでなく、か
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。さらに、微粒子が凝集するこ
とがないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要が
なく、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従
って、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風
機等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化
とコストダウンを図ることができる。また、微粒子の分
散のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がない
ことからも、いっそうの小型化を図ることができる。ま
た、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の処理
を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作業時
間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工業生
産上、非常に有益である。
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。さらに、微粒子が凝集するこ
とがないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要が
なく、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従
って、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風
機等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化
とコストダウンを図ることができる。また、微粒子の分
散のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がない
ことからも、いっそうの小型化を図ることができる。ま
た、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の処理
を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作業時
間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工業生
産上、非常に有益である。
【0055】〔実施例2〕図2に示す微粒子分散装置2
6は、円筒状の筒状体28と、その筒状体28の底部に
筒状体28と一体に形成された漏斗ノズル30と、漏斗
ノズル30の内方に配置された弁手段32とを具備して
概略構成されている。
6は、円筒状の筒状体28と、その筒状体28の底部に
筒状体28と一体に形成された漏斗ノズル30と、漏斗
ノズル30の内方に配置された弁手段32とを具備して
概略構成されている。
【0056】この微粒子分散装置26においては、弁手
段32は、圧電素子33と、圧電素子33の一端に設け
られた半球状の間隙形成体34と、圧電素子33の他端
に設けられた圧電素子支持部材36とで概略構成されて
いる。圧電素子33は2つの役割をもつ。まず、1つ目
は、印加電圧を調整して間隙を調整することである。次
に、2つ目は、先の調整電圧をバイアスとして、微小振
幅の高周波駆動を行い、弁部近傍の微粒子を流動化す
る。この微小振幅振動は、球体支持部または漏斗ノズル
を加振して、微粒子流動化に適した振動する振動モード
で共振させる。これにより、僅かな電圧変化で流動化が
実現できる。加振手段である圧電素子33は電圧を印加
することにより上下に微小伸縮を繰り返すもので、圧電
素子33による間隙形成体34の振動によって、間隙形
成体34の周部にある微粒子に流動性が付与される。
段32は、圧電素子33と、圧電素子33の一端に設け
られた半球状の間隙形成体34と、圧電素子33の他端
に設けられた圧電素子支持部材36とで概略構成されて
いる。圧電素子33は2つの役割をもつ。まず、1つ目
は、印加電圧を調整して間隙を調整することである。次
に、2つ目は、先の調整電圧をバイアスとして、微小振
幅の高周波駆動を行い、弁部近傍の微粒子を流動化す
る。この微小振幅振動は、球体支持部または漏斗ノズル
を加振して、微粒子流動化に適した振動する振動モード
で共振させる。これにより、僅かな電圧変化で流動化が
実現できる。加振手段である圧電素子33は電圧を印加
することにより上下に微小伸縮を繰り返すもので、圧電
素子33による間隙形成体34の振動によって、間隙形
成体34の周部にある微粒子に流動性が付与される。
【0057】圧電素子33には図示しない電極が設けら
れ、その電極は筒状体28の上部に設けられた圧電素子
コントローラ38と、圧電素子支持部材36内を通る配
線にて接続されている。圧電素子コントローラ38は、
圧電素子の振動を制御するもので、その振幅、周期等を
設定する。また、本実施例においては、漏斗ノズル30
は、SUSなどからなるコーンで形成されている。ま
た、その漏斗ノズル30の外周面には、加振手段として
圧電素子40が添設されている。この圧電素子40は、
漏斗ノズル30を振動させるもので、図示していないが
そのための電極や圧電素子コントローラが配備される。
れ、その電極は筒状体28の上部に設けられた圧電素子
コントローラ38と、圧電素子支持部材36内を通る配
線にて接続されている。圧電素子コントローラ38は、
圧電素子の振動を制御するもので、その振幅、周期等を
設定する。また、本実施例においては、漏斗ノズル30
は、SUSなどからなるコーンで形成されている。ま
た、その漏斗ノズル30の外周面には、加振手段として
圧電素子40が添設されている。この圧電素子40は、
漏斗ノズル30を振動させるもので、図示していないが
そのための電極や圧電素子コントローラが配備される。
【0058】筒状体28の上部側壁には、図示しない圧
力調整手段からのパルスエアが流入されるエア流入口4
6が形成されている。筒状体28の内部には、圧力調整
手段から断続的に空気が送排気され、筒状体28内の圧
力を変化させられる。漏斗ノズル30の内方であって、
弁手段32の周囲には、多量の微粒子24が収容され
る。さらに、漏斗ノズル30の先端部には、微粒子24
を表面上に分散させる基板22に向けられた細管ノズル
20が設けられている。細管ノズル20は細径とするこ
とにより(例えば、内径200μm)、微粒子の吐出速
度を速めることができる。
力調整手段からのパルスエアが流入されるエア流入口4
6が形成されている。筒状体28の内部には、圧力調整
手段から断続的に空気が送排気され、筒状体28内の圧
力を変化させられる。漏斗ノズル30の内方であって、
弁手段32の周囲には、多量の微粒子24が収容され
る。さらに、漏斗ノズル30の先端部には、微粒子24
を表面上に分散させる基板22に向けられた細管ノズル
20が設けられている。細管ノズル20は細径とするこ
とにより(例えば、内径200μm)、微粒子の吐出速
度を速めることができる。
【0059】また、筒状体28の側壁には、圧力センサ
42が設けられている。圧力センサ42は、筒状体28
内部の圧力を検知するもので、圧力センサ42によって
得られる情報を圧力調整手段にフィードバックをするこ
とにより、筒状体28内の圧力を常に適当な圧力に保っ
ておくことができる。
42が設けられている。圧力センサ42は、筒状体28
内部の圧力を検知するもので、圧力センサ42によって
得られる情報を圧力調整手段にフィードバックをするこ
とにより、筒状体28内の圧力を常に適当な圧力に保っ
ておくことができる。
【0060】また、本実施例の微粒子分散装置26にお
いては、細管ノズル20に、粒子量モニタ44が設けら
れている。粒子量モニタ44は、細管ノズル20内を通
過する微粒子24の量を検出するもので、この粒子量モ
ニタ44から得られる情報を圧電素子コントローラ又は
圧力調整手段にフィードバックすることにより、基板2
2への微粒子24の分散量を常に適当に保つことができ
る。
いては、細管ノズル20に、粒子量モニタ44が設けら
れている。粒子量モニタ44は、細管ノズル20内を通
過する微粒子24の量を検出するもので、この粒子量モ
ニタ44から得られる情報を圧電素子コントローラ又は
圧力調整手段にフィードバックすることにより、基板2
2への微粒子24の分散量を常に適当に保つことができ
る。
【0061】この実施例の微粒子分散装置26を用いる
には、まず、圧電素子33,40を振動させる。する
と、微粒子に流動性が付与され、漏斗ノズル30の内壁
と弁手段32の間隙形成体34との間に間隙形成体34
を中心として形成される円環状の間隙21内に微粒子が
入り込みやすくなる。尚、この間隙21の広さは、圧力
調整手段、圧電素子コントローラ等により適宜制御され
る。
には、まず、圧電素子33,40を振動させる。する
と、微粒子に流動性が付与され、漏斗ノズル30の内壁
と弁手段32の間隙形成体34との間に間隙形成体34
を中心として形成される円環状の間隙21内に微粒子が
入り込みやすくなる。尚、この間隙21の広さは、圧力
調整手段、圧電素子コントローラ等により適宜制御され
る。
【0062】こうして、弁手段32の間隙形成体34と
漏斗ノズル30の間に微粒子が通過し得る距離の間隙2
1が形成され、微粒子24がその間隙21を通過して細
管ノズル20内を通り、その先端から吐出されて基板2
2上に分散されて付着する。その後も、圧力調整手段に
よる筒状体28内の圧力変化と、圧電素子33,40の
振動に伴って、周囲の微粒子が流動して間隙に移動す
る。従って、筒状体28内の圧力変化と、圧電素子3
3,40の振動に伴い、漏斗ノズル30の内方に収容さ
れている微粒子24は、凝集することなく、高速に間隙
21を通り抜け、吐出される。
漏斗ノズル30の間に微粒子が通過し得る距離の間隙2
1が形成され、微粒子24がその間隙21を通過して細
管ノズル20内を通り、その先端から吐出されて基板2
2上に分散されて付着する。その後も、圧力調整手段に
よる筒状体28内の圧力変化と、圧電素子33,40の
振動に伴って、周囲の微粒子が流動して間隙に移動す
る。従って、筒状体28内の圧力変化と、圧電素子3
3,40の振動に伴い、漏斗ノズル30の内方に収容さ
れている微粒子24は、凝集することなく、高速に間隙
21を通り抜け、吐出される。
【0063】この実施例の微粒子分散装置26である
と、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微粒
子24が凝集することなく分散されてノズルの先端から
吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。ま
た、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡散
に頼るものではないので、微粒子を吐出するノズルの先
端を基板に極めて近づけることができる。したがって、
必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するなどの
制御が可能となる。
と、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微粒
子24が凝集することなく分散されてノズルの先端から
吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。ま
た、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡散
に頼るものではないので、微粒子を吐出するノズルの先
端を基板に極めて近づけることができる。したがって、
必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するなどの
制御が可能となる。
【0064】また、収容されている微粒子は、内部の圧
力の変化に加えて、圧電素子33が振動するので、たえ
ず揺動され、収容時の凝集を抑制することができる。
力の変化に加えて、圧電素子33が振動するので、たえ
ず揺動され、収容時の凝集を抑制することができる。
【0065】また、微粒子を浮遊させるものでなく、か
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。また、微粒子が凝集すること
がないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要がな
く、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従っ
て、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風機
等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化と
コストダウンを図ることができる。また、微粒子の分散
のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がないこ
とからも、いっそうの小型化を図ることができる。さら
にまた、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の
処理を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作
業時間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工
業生産上、非常に有益である。
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。また、微粒子が凝集すること
がないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要がな
く、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従っ
て、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風機
等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化と
コストダウンを図ることができる。また、微粒子の分散
のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がないこ
とからも、いっそうの小型化を図ることができる。さら
にまた、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の
処理を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作
業時間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工
業生産上、非常に有益である。
【0066】また、本実施例においては、粒子量モニタ
44が設けられていることにより、付着させる微粒子の
過剰もしくは不足を防止することができる。
44が設けられていることにより、付着させる微粒子の
過剰もしくは不足を防止することができる。
【0067】なお、図2に示した微粒子分散装置26で
あっては、間隙形成体34及び漏斗ノズル30のそれぞ
れに圧電素子33,40が設けられているが、圧電素子
33または圧電素子40のいずれかだけが設けられてい
る構成とすることも良い。
あっては、間隙形成体34及び漏斗ノズル30のそれぞ
れに圧電素子33,40が設けられているが、圧電素子
33または圧電素子40のいずれかだけが設けられてい
る構成とすることも良い。
【0068】〔実施例3〕図3に示す微粒子分散装置4
8は、円筒状の筒状体50と、その筒状体50の底部に
設けられた漏斗ノズル56と、その漏斗ノズル56の内
方に配置された弁手段58とから概略構成される。筒状
体50は、筒状上体52と筒状下体54とがボルト60
にて接合されてなる。擂鉢状の漏斗ノズル56は、筒状
下体54の底部に、装着リング62で挟まれるようにし
てボルト64にて固定される。
8は、円筒状の筒状体50と、その筒状体50の底部に
設けられた漏斗ノズル56と、その漏斗ノズル56の内
方に配置された弁手段58とから概略構成される。筒状
体50は、筒状上体52と筒状下体54とがボルト60
にて接合されてなる。擂鉢状の漏斗ノズル56は、筒状
下体54の底部に、装着リング62で挟まれるようにし
てボルト64にて固定される。
【0069】この実施例においては、弁手段58は、漏
斗ノズル56の内壁に近接し、その間に間隙を形成する
間隙形成体66と、加振手段として、その間隙形成体6
6の設けられた加振用圧電素子68及び高さ調整用圧電
素子70と、ダイヤフラム72とから概略構成されてい
る。間隙形成体66としては、微粒子24が通過し易い
ように、表面が滑らかであることと、少なくとも微粒子
24よりも硬質なものであれば、どのようなものであっ
てもよい。
斗ノズル56の内壁に近接し、その間に間隙を形成する
間隙形成体66と、加振手段として、その間隙形成体6
6の設けられた加振用圧電素子68及び高さ調整用圧電
素子70と、ダイヤフラム72とから概略構成されてい
る。間隙形成体66としては、微粒子24が通過し易い
ように、表面が滑らかであることと、少なくとも微粒子
24よりも硬質なものであれば、どのようなものであっ
てもよい。
【0070】高さ調整用圧電素子70は、筒状下体54
にボルト76で固定された横架部材74に支持されてい
る。高さ調整用圧電素子70は、加振用圧電素子68よ
りも変位の大きいもので、間隙形成体66と漏斗ノズル
56の内壁の間隙の広さを適宜調整する。この微粒子分
散装置を液晶表示素子のギャップスペーサの分散装置と
して用いる場合、加振用圧電素子68の変位は、約1〜
3μm、高さ調整用圧電素子の変位は、約17.5μmの
ものが好適である。ダイヤフラム72は、圧力を伝達し
得る隔膜(厚さ1mm程度のものが好適である)であっ
て、ゴム等の弾性材料からなり、上下方向に撓むことに
より、ダイヤフラム72の上部の上室78の圧力に応じ
てダイヤフラム72の下部の下室80の圧力を変化させ
る。
にボルト76で固定された横架部材74に支持されてい
る。高さ調整用圧電素子70は、加振用圧電素子68よ
りも変位の大きいもので、間隙形成体66と漏斗ノズル
56の内壁の間隙の広さを適宜調整する。この微粒子分
散装置を液晶表示素子のギャップスペーサの分散装置と
して用いる場合、加振用圧電素子68の変位は、約1〜
3μm、高さ調整用圧電素子の変位は、約17.5μmの
ものが好適である。ダイヤフラム72は、圧力を伝達し
得る隔膜(厚さ1mm程度のものが好適である)であっ
て、ゴム等の弾性材料からなり、上下方向に撓むことに
より、ダイヤフラム72の上部の上室78の圧力に応じ
てダイヤフラム72の下部の下室80の圧力を変化させ
る。
【0071】筒状上体52の上部には、流入口81の形
成されたエアアタッチメント82が設けられている。エ
アアタッチメント82には筒状体50内にパルスエアを
送排気する圧力調整手段(図示略)が取り付けられる。
下室80の側壁には、微粒子補充口83が形成されてお
り、微粒子分散装置48を使用するときには、微粒子補
充口83は栓体84で封止されているが、微粒子を筒状
体50内に補充するときには、栓体84を取り、微粒子
補充口83から内部に適量の微粒子を補充し、そして栓
体84で封止する。
成されたエアアタッチメント82が設けられている。エ
アアタッチメント82には筒状体50内にパルスエアを
送排気する圧力調整手段(図示略)が取り付けられる。
下室80の側壁には、微粒子補充口83が形成されてお
り、微粒子分散装置48を使用するときには、微粒子補
充口83は栓体84で封止されているが、微粒子を筒状
体50内に補充するときには、栓体84を取り、微粒子
補充口83から内部に適量の微粒子を補充し、そして栓
体84で封止する。
【0072】この実施例3の微粒子分散装置48を用い
るには、圧電素子70,68を振動させると共に、エア
アタッチメント82に取り付けられた圧力調整手段によ
り、、ダイヤフラム72を振動させて下室80内を負圧
とし、間隙形成体66の周囲の微粒子に流動性を付与す
る。この際、変位の小さい加振用圧電素子68は、微粒
子の大きさ、材質に合わせて、流動性付与のための振動
数、振幅を主として調整することができ、変位の大きい
高さ調整用圧電素子70は主として間隙の広さを調整す
ることができる。また、これらの圧電素子68,70は
やはりこれらに接続されている圧電素子コントローラ等
(図示略)により適宜制御される。
るには、圧電素子70,68を振動させると共に、エア
アタッチメント82に取り付けられた圧力調整手段によ
り、、ダイヤフラム72を振動させて下室80内を負圧
とし、間隙形成体66の周囲の微粒子に流動性を付与す
る。この際、変位の小さい加振用圧電素子68は、微粒
子の大きさ、材質に合わせて、流動性付与のための振動
数、振幅を主として調整することができ、変位の大きい
高さ調整用圧電素子70は主として間隙の広さを調整す
ることができる。また、これらの圧電素子68,70は
やはりこれらに接続されている圧電素子コントローラ等
(図示略)により適宜制御される。
【0073】こうして、弁手段58の間隙形成体66と
漏斗ノズル56の間の微粒子が通過し得る距離の間隙を
微粒子24が通過し、吐出されて基板上に分散されて付
着する。その後、上室78から下室80に伝達される圧
力の変化と、圧電素子68の振動に伴って、漏斗ノズル
56の内方に収容されている微粒子24は、凝集するこ
となく、高速に間隙を通り抜け、吐出される。
漏斗ノズル56の間の微粒子が通過し得る距離の間隙を
微粒子24が通過し、吐出されて基板上に分散されて付
着する。その後、上室78から下室80に伝達される圧
力の変化と、圧電素子68の振動に伴って、漏斗ノズル
56の内方に収容されている微粒子24は、凝集するこ
となく、高速に間隙を通り抜け、吐出される。
【0074】この実施例3の微粒子分散装置48である
と、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微粒
子24が凝集することなく分散されてノズルの先端から
吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。ま
た、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡散
に頼るものではないので、微粒子を吐出するノズルの先
端を基板に極めて近づけることができる。したがって、
必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するなどの
制御が可能となる。
と、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微粒
子24が凝集することなく分散されてノズルの先端から
吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。ま
た、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡散
に頼るものではないので、微粒子を吐出するノズルの先
端を基板に極めて近づけることができる。したがって、
必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するなどの
制御が可能となる。
【0075】また、微粒子を浮遊させるものでなく、か
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。また、微粒子が凝集すること
がないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要がな
く、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従っ
て、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風機
等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化と
コストダウンを図ることができる。また、微粒子の分散
のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がないこ
とからも、いっそうの小型化を図ることができる。ま
た、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の処理
を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作業時
間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工業生
産上、非常に有益である。
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。また、微粒子が凝集すること
がないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要がな
く、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従っ
て、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風機
等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化と
コストダウンを図ることができる。また、微粒子の分散
のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がないこ
とからも、いっそうの小型化を図ることができる。ま
た、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の処理
を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作業時
間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工業生
産上、非常に有益である。
【0076】また、間隙の広さは、圧電素子70を制御
することによって、極めて高精度に調整することがで
き、微粒子の凝集の防止効果をより高めることができ
る。
することによって、極めて高精度に調整することがで
き、微粒子の凝集の防止効果をより高めることができ
る。
【0077】また、本実施例のように、筒状体50の内
部を上室78と下室80とに区切るダイヤフラム72が
設けられていると、圧力調整手段によって圧力が変化し
た際の微粒子が流入口81から圧力調整手段の方に逆流
する現象を防止することができる。
部を上室78と下室80とに区切るダイヤフラム72が
設けられていると、圧力調整手段によって圧力が変化し
た際の微粒子が流入口81から圧力調整手段の方に逆流
する現象を防止することができる。
【0078】また、ダイヤフラム72を用いることによ
り、下室80内には圧力の変化を生じさせればよい空気
量のみを供給するので、供給する空気量を低減すること
ができ、効率が高い。また、下室72内の圧力の変化を
より高精度で調整することが可能となる。
り、下室80内には圧力の変化を生じさせればよい空気
量のみを供給するので、供給する空気量を低減すること
ができ、効率が高い。また、下室72内の圧力の変化を
より高精度で調整することが可能となる。
【0079】また、微粒子の吐出を停止した際に、間隙
形成体66よりも下方に位置する少量の微粒子が、不要
な微粒子の放出となるおそれがあるが、このダイヤフラ
ムを用いた微粒子分散装置であると、下室80内が負圧
となり、残留微粒子が下室80側に引き戻らされ、不要
な放出を抑制することができる。また、ダイヤフラム7
2があると、圧力調整手段による筒状体50内の圧力の
変化を停止した際に、より短時間で下室80内の圧力変
化を停止でき、微粒子24の吐出停止のタイムラグをよ
り小さくできる。
形成体66よりも下方に位置する少量の微粒子が、不要
な微粒子の放出となるおそれがあるが、このダイヤフラ
ムを用いた微粒子分散装置であると、下室80内が負圧
となり、残留微粒子が下室80側に引き戻らされ、不要
な放出を抑制することができる。また、ダイヤフラム7
2があると、圧力調整手段による筒状体50内の圧力の
変化を停止した際に、より短時間で下室80内の圧力変
化を停止でき、微粒子24の吐出停止のタイムラグをよ
り小さくできる。
【0080】〔実施例4〕図4〜6に示す微粒子分散装
置86は、円筒状の筒状体である外シリンダ87と、そ
の外シリンダ87の底部に設けられた漏斗ノズル88
と、その漏斗ノズル88の内方に配置された弁手段89
とから概略構成される。図5に示されるように、外シリ
ンダ87には、その側壁に、微粒子補充口90と、エア
供給スリット91と、圧力センサスリット92とが形成
されている。また、外シリンダ87の内部下方には縮径
部93が形成されている。
置86は、円筒状の筒状体である外シリンダ87と、そ
の外シリンダ87の底部に設けられた漏斗ノズル88
と、その漏斗ノズル88の内方に配置された弁手段89
とから概略構成される。図5に示されるように、外シリ
ンダ87には、その側壁に、微粒子補充口90と、エア
供給スリット91と、圧力センサスリット92とが形成
されている。また、外シリンダ87の内部下方には縮径
部93が形成されている。
【0081】この外シリンダ87の上方内部には、上部
シリンダ94が配置される。上部シリンダ94は、円板
状の蓋部95と筒状の側壁部96とからなるもので、そ
の側壁部96には、エア供給穴97と、圧力センサ穴9
8とが穿孔されている。また、蓋部95の上面には、上
方に突起する定設部99が形成されており、この定設部
99に、略矩形状の抑板100が嵌装する。さらに、上
部シリンダ94の上部には、蓋体101が設けられる。
蓋体101には、貫通孔102が穿孔されており、この
貫通孔102にマイクロメータ103が装着され、装着
されたマイクロメータ103のマイクロメータヘッド1
04の先端が抑板100に当接するようになっている。
シリンダ94が配置される。上部シリンダ94は、円板
状の蓋部95と筒状の側壁部96とからなるもので、そ
の側壁部96には、エア供給穴97と、圧力センサ穴9
8とが穿孔されている。また、蓋部95の上面には、上
方に突起する定設部99が形成されており、この定設部
99に、略矩形状の抑板100が嵌装する。さらに、上
部シリンダ94の上部には、蓋体101が設けられる。
蓋体101には、貫通孔102が穿孔されており、この
貫通孔102にマイクロメータ103が装着され、装着
されたマイクロメータ103のマイクロメータヘッド1
04の先端が抑板100に当接するようになっている。
【0082】上部シリンダ94を外シリンダ87に取り
付けると、抑板100の長さは上部シリンダ94の直径
よりも長いため、上部シリンダ94は外シリンダ87の
筒内に入り込むと共に、抑板100の両端部105,1
05が外シリンダ87の側壁端面106に当接し、ボル
ト等で固定される。この際、上部シリンダ94のエア供
給穴97と外シリンダ87のエア供給スリット91が連
通するようにし、上部シリンダ94の圧力センサ穴98
と外シリンダ87の圧力センサスリット92とが連通す
るようにする。
付けると、抑板100の長さは上部シリンダ94の直径
よりも長いため、上部シリンダ94は外シリンダ87の
筒内に入り込むと共に、抑板100の両端部105,1
05が外シリンダ87の側壁端面106に当接し、ボル
ト等で固定される。この際、上部シリンダ94のエア供
給穴97と外シリンダ87のエア供給スリット91が連
通するようにし、上部シリンダ94の圧力センサ穴98
と外シリンダ87の圧力センサスリット92とが連通す
るようにする。
【0083】外シリンダ87の下方内部には、円筒状の
内シリンダ107が配置される。内シリンダ107には
後述する弁機構118が取り付けられると共に、その上
部には中シリンダ108を介してダイヤフラム109が
取り付けられる。中シリンダ108はその側壁に微粒子
補充口110が穿設された輪状のもので、ボルト等の接
合手段で内シリンダ107に固定される。
内シリンダ107が配置される。内シリンダ107には
後述する弁機構118が取り付けられると共に、その上
部には中シリンダ108を介してダイヤフラム109が
取り付けられる。中シリンダ108はその側壁に微粒子
補充口110が穿設された輪状のもので、ボルト等の接
合手段で内シリンダ107に固定される。
【0084】中シリンダ108の微粒子補充口110
と、外シリンダ87の微粒子補充口90が連通するよう
に、内シリンダ107が外シリンダ87内に配置される
と、ダイヤフラム109が中シリンダ108と上部シリ
ンダ94の間に挾持されると共に、ダイヤフラム109
の上面と上部シリンダ94とで囲まれる上室111と、
ダイヤフラム109の下面と内シリンダ107と漏斗ノ
ズル88とで囲まれる下室112とが形成される。この
際、上室111は、外部とエア供給穴97と圧力センサ
穴92とで外部と連通し、下室112は、連通する微粒
子補充口90,110で外部と連続している。尚、微粒
子補充口90,110は、この微粒子分散装置86に微
粒子を供給する際に、その取入れ口となるもので、微粒
子の供給を行なわないときには、微粒子補充口110に
は図示しない栓体で封止される。
と、外シリンダ87の微粒子補充口90が連通するよう
に、内シリンダ107が外シリンダ87内に配置される
と、ダイヤフラム109が中シリンダ108と上部シリ
ンダ94の間に挾持されると共に、ダイヤフラム109
の上面と上部シリンダ94とで囲まれる上室111と、
ダイヤフラム109の下面と内シリンダ107と漏斗ノ
ズル88とで囲まれる下室112とが形成される。この
際、上室111は、外部とエア供給穴97と圧力センサ
穴92とで外部と連通し、下室112は、連通する微粒
子補充口90,110で外部と連続している。尚、微粒
子補充口90,110は、この微粒子分散装置86に微
粒子を供給する際に、その取入れ口となるもので、微粒
子の供給を行なわないときには、微粒子補充口110に
は図示しない栓体で封止される。
【0085】先端に細管ノズル20の設けられた漏斗ノ
ズル88はOリング114やOリングカラー113など
を介在させて外シリンダ87の下部に取り付けられ、コ
ーンリング116で固定される。漏斗ノズル88とOリ
ングカラー113や、コーンリング116と外シリンダ
87の下端面とはボルトなどの接合手段115,117
で固定される。
ズル88はOリング114やOリングカラー113など
を介在させて外シリンダ87の下部に取り付けられ、コ
ーンリング116で固定される。漏斗ノズル88とOリ
ングカラー113や、コーンリング116と外シリンダ
87の下端面とはボルトなどの接合手段115,117
で固定される。
【0086】内シリンダ107に取り付けられる弁機構
118は、加振手段としてはたらくもので、図6に示さ
れるように、外方に延出された肩部119の形成された
略U字状のベース体120と、圧電素子121と、枠体
122とが組み合わされて概略構成される。ベース体1
20の2本の側柱123,123と底部124は、それ
らで挟まれる部分に圧電素子121が嵌装される大きさ
及び形状とされ、さらに嵌装された圧電素子121を内
包するように枠体122が組み合わされる。
118は、加振手段としてはたらくもので、図6に示さ
れるように、外方に延出された肩部119の形成された
略U字状のベース体120と、圧電素子121と、枠体
122とが組み合わされて概略構成される。ベース体1
20の2本の側柱123,123と底部124は、それ
らで挟まれる部分に圧電素子121が嵌装される大きさ
及び形状とされ、さらに嵌装された圧電素子121を内
包するように枠体122が組み合わされる。
【0087】枠体122の底体125には、挿通孔12
6が形成されており、ベース体120と枠体122を組
み合わせたときに、ベース体120の底部124の下面
に突設されている突設体127が挿通孔126に挿入さ
れる。挿通孔126を内側から外側に抜けた突設体12
7の先端には半球状の間隙形成体128が設けられる。
枠体122の側柱129,129には、可撓性を有した
支持片130,130が添設され、これらは枠体122
の位置ずれを防止する。
6が形成されており、ベース体120と枠体122を組
み合わせたときに、ベース体120の底部124の下面
に突設されている突設体127が挿通孔126に挿入さ
れる。挿通孔126を内側から外側に抜けた突設体12
7の先端には半球状の間隙形成体128が設けられる。
枠体122の側柱129,129には、可撓性を有した
支持片130,130が添設され、これらは枠体122
の位置ずれを防止する。
【0088】組み合わされたベース体120と枠体12
2には、さらに板状の固定板131が固定される。この
弁機構118は、ベース体120の肩部119,119
が内シリンダ107にボルト等の接合手段にて接合され
て、内シリンダ107内に配置される。
2には、さらに板状の固定板131が固定される。この
弁機構118は、ベース体120の肩部119,119
が内シリンダ107にボルト等の接合手段にて接合され
て、内シリンダ107内に配置される。
【0089】この微粒子分散装置86は、例えば図7に
示すような各種の周辺装置と共に使用される。図示する
ように、微粒子分散装置86は、作業機械132内に取
り付けられる。作業機械132は、基盤133と作業ハ
ンド134とで概略構成され、微粒子が分散される基板
22は基盤133上に載置される。微粒子分散装置86
の取り付けられた作業ハンド134は、微粒子分散装置
86を適当な位置に移動させるもので、前後左右または
上下方向に微粒子分散装置86を移動させ、基盤133
上の基板22との相対位置関係を最適に保つ。尚、基盤
133上の基板22を移動させることにより、基板22
と微粒子分散装置86の位置関係を調整することも好ま
しい操作態様であることはいうまでもない。
示すような各種の周辺装置と共に使用される。図示する
ように、微粒子分散装置86は、作業機械132内に取
り付けられる。作業機械132は、基盤133と作業ハ
ンド134とで概略構成され、微粒子が分散される基板
22は基盤133上に載置される。微粒子分散装置86
の取り付けられた作業ハンド134は、微粒子分散装置
86を適当な位置に移動させるもので、前後左右または
上下方向に微粒子分散装置86を移動させ、基盤133
上の基板22との相対位置関係を最適に保つ。尚、基盤
133上の基板22を移動させることにより、基板22
と微粒子分散装置86の位置関係を調整することも好ま
しい操作態様であることはいうまでもない。
【0090】微粒子分散装置86のエア供給穴97はエ
アコントローラ135に接続され、弁機構118の圧電
素子121に設けられている電極(図示略)は、圧電素
子コントローラ136に接続されている。また、図示し
ていないが、圧力センサ穴は圧力センサに接続されてお
り、各エアコントローラ135、圧電素子コントローラ
136、圧力センサ等は、中央コントローラ137に接
続されており、統一制御される。すなわち、本実施例に
おいては、これらエアコントローラ135や圧力センサ
などによって圧力調整手段が構成される。尚、中央コン
トローラ137にはプリンタ138が接続されており、
圧力や放電電流などの諸データが記録される。
アコントローラ135に接続され、弁機構118の圧電
素子121に設けられている電極(図示略)は、圧電素
子コントローラ136に接続されている。また、図示し
ていないが、圧力センサ穴は圧力センサに接続されてお
り、各エアコントローラ135、圧電素子コントローラ
136、圧力センサ等は、中央コントローラ137に接
続されており、統一制御される。すなわち、本実施例に
おいては、これらエアコントローラ135や圧力センサ
などによって圧力調整手段が構成される。尚、中央コン
トローラ137にはプリンタ138が接続されており、
圧力や放電電流などの諸データが記録される。
【0091】この実施例4の微粒子分散装置86を用い
るには、まず、微粒子分散装置86の頂部に設けられて
いるマイクロメータ103により、間隙が最適になるよ
うに、抑板100を押圧し、外シリンダ87の位置の微
調整を行なう。そして、エアコントローラ135によ
り、上室111内の気圧を変化せしめると共に、圧電素
子コントローラ136により圧電素子121を振動させ
る。すると、微粒子24がその間隙を通過し、吐出され
て基板22上に分散されて付着する。
るには、まず、微粒子分散装置86の頂部に設けられて
いるマイクロメータ103により、間隙が最適になるよ
うに、抑板100を押圧し、外シリンダ87の位置の微
調整を行なう。そして、エアコントローラ135によ
り、上室111内の気圧を変化せしめると共に、圧電素
子コントローラ136により圧電素子121を振動させ
る。すると、微粒子24がその間隙を通過し、吐出され
て基板22上に分散されて付着する。
【0092】その後、ダイヤフラム109を介して上室
111から伝達される下室112の圧力変化と、圧電素
子121の振動に伴って、微粒子には流動性が付与され
続ける。よって、漏斗ノズル128の内方に収容されて
いる微粒子24は、凝集することなく、高速に間隙を通
り抜け、吐出される。
111から伝達される下室112の圧力変化と、圧電素
子121の振動に伴って、微粒子には流動性が付与され
続ける。よって、漏斗ノズル128の内方に収容されて
いる微粒子24は、凝集することなく、高速に間隙を通
り抜け、吐出される。
【0093】また、上室111内の圧力は常に圧力セン
サにより検知されており、この圧力データを基に中央コ
ントローラ137でエアコントローラ135や圧電素子
コントローラ136を制御し、フィードバックすること
により常に最適な圧力および圧電素子の振動が得るよう
に制御することができる。
サにより検知されており、この圧力データを基に中央コ
ントローラ137でエアコントローラ135や圧電素子
コントローラ136を制御し、フィードバックすること
により常に最適な圧力および圧電素子の振動が得るよう
に制御することができる。
【0094】この実施例4の微粒子分散装置86である
と、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微粒
子24が凝集することなく分散されてノズルの先端から
吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。特
に、細管ノズル20を用いることにより、微粒子をより
高速で吐出することができ、その際に凝集をより分解
し、分散状態をより向上せしめることができる。また、
微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡散に頼
るものではないので、微粒子を吐出するノズルの先端を
基板に極めて近づけることができる。したがって、必要
に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するなどの制御
が可能となる。
と、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微粒
子24が凝集することなく分散されてノズルの先端から
吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。特
に、細管ノズル20を用いることにより、微粒子をより
高速で吐出することができ、その際に凝集をより分解
し、分散状態をより向上せしめることができる。また、
微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡散に頼
るものではないので、微粒子を吐出するノズルの先端を
基板に極めて近づけることができる。したがって、必要
に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するなどの制御
が可能となる。
【0095】また、微粒子を浮遊させるものでなく、か
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、安定し
て必要一定量の吐出を行なうことができるので、微粒子
の使用効率が極めて高い。この使用効率は本実施例の装
置であると、50%程度にすることができ、材料費を大
幅に(従来の20%)削減することができる。
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、安定し
て必要一定量の吐出を行なうことができるので、微粒子
の使用効率が極めて高い。この使用効率は本実施例の装
置であると、50%程度にすることができ、材料費を大
幅に(従来の20%)削減することができる。
【0096】また、微粒子が凝集しにくいので、微粒子
を溶剤中に分散させておく必要がなく、液体フロンは勿
論、水をも用いる必要がない。従って、環境上、問題が
ないばかりでなく、ヒータや送風機等の設備も要せず、
極めて簡易な構成で、かつ小型化とコストダウンを図る
ことができる。また、微粒子の分散のためにノズルと基
板の間に距離を設ける必要がないことからも、いっそう
の小型化を図ることができる。例えば、液晶表示素子の
ギャップスペーサを形成する場合であると、図7におい
て、作業機械132の大きさは、高さHを50cm、幅W
を40cm程度にすることもでき、従来になく画期的に小
型化することができる。また、基板を取り替える毎に、
残存微粒子の排気等の処理を施す必要がなく、よって微
粒子の分散にかかる作業時間が短いばかりでなく、作業
機械132を生産ラインの一環として用いた連続操作が
可能であり、工業生産上、非常に有益である。
を溶剤中に分散させておく必要がなく、液体フロンは勿
論、水をも用いる必要がない。従って、環境上、問題が
ないばかりでなく、ヒータや送風機等の設備も要せず、
極めて簡易な構成で、かつ小型化とコストダウンを図る
ことができる。また、微粒子の分散のためにノズルと基
板の間に距離を設ける必要がないことからも、いっそう
の小型化を図ることができる。例えば、液晶表示素子の
ギャップスペーサを形成する場合であると、図7におい
て、作業機械132の大きさは、高さHを50cm、幅W
を40cm程度にすることもでき、従来になく画期的に小
型化することができる。また、基板を取り替える毎に、
残存微粒子の排気等の処理を施す必要がなく、よって微
粒子の分散にかかる作業時間が短いばかりでなく、作業
機械132を生産ラインの一環として用いた連続操作が
可能であり、工業生産上、非常に有益である。
【0097】さらに、間隙の大きさは圧電素子121を
制御することによって調整することができるので、微粒
子24の吐出をより細かく制御することができる。特
に、微粒子の吐出量をより微量にすることができ、基板
上への最小付着量は従来0.3mg程度であったが、こ
の例の微粒子分散装置であると0.0001mg程度に
することが可能である。
制御することによって調整することができるので、微粒
子24の吐出をより細かく制御することができる。特
に、微粒子の吐出量をより微量にすることができ、基板
上への最小付着量は従来0.3mg程度であったが、こ
の例の微粒子分散装置であると0.0001mg程度に
することが可能である。
【0098】また、本実施例のように、筒状体である外
シリンダ87の内部を上室111と下室112とに区切
るダイヤフラム109が設けられていると、圧力調整手
段によって内部を負圧とした際に、微粒子がエア供給穴
97や圧力センサ穴98からエアコントローラ135や
圧力センサの方に逆流する現象を防止することができ
る。また、ダイヤフラム109を用いることにより、下
室112内には圧力の変化を生じさせればよい空気量の
みを供給するので、供給する空気量を低減することがで
きる。また、下室112内の圧力の変化をより高い精度
で調整することが可能となる。
シリンダ87の内部を上室111と下室112とに区切
るダイヤフラム109が設けられていると、圧力調整手
段によって内部を負圧とした際に、微粒子がエア供給穴
97や圧力センサ穴98からエアコントローラ135や
圧力センサの方に逆流する現象を防止することができ
る。また、ダイヤフラム109を用いることにより、下
室112内には圧力の変化を生じさせればよい空気量の
みを供給するので、供給する空気量を低減することがで
きる。また、下室112内の圧力の変化をより高い精度
で調整することが可能となる。
【0099】また、弁手段89により、微粒子の吐出を
停止したときに、間隙形成体128よりも下方(例え
ば、細管ノズル20内)に少量の微粒子が位置し、これ
が不要な微粒子の放出となるおそれがあるが、このダイ
ヤフラムを用いた微粒子分散装置であると、下室112
内が負圧となり、残留微粒子が下室112側に引き戻ら
され、不要な放出を抑制することができる。したがっ
て、ダイヤフラム109があると、圧力調整手段による
筒状体87内の圧力の変化を停止した際に、より短時間
で下室112内の圧力変化の停止をすることができ、微
粒子24の吐出停止のタイムラグをより小さくすること
ができる。
停止したときに、間隙形成体128よりも下方(例え
ば、細管ノズル20内)に少量の微粒子が位置し、これ
が不要な微粒子の放出となるおそれがあるが、このダイ
ヤフラムを用いた微粒子分散装置であると、下室112
内が負圧となり、残留微粒子が下室112側に引き戻ら
され、不要な放出を抑制することができる。したがっ
て、ダイヤフラム109があると、圧力調整手段による
筒状体87内の圧力の変化を停止した際に、より短時間
で下室112内の圧力変化の停止をすることができ、微
粒子24の吐出停止のタイムラグをより小さくすること
ができる。
【0100】さらにまた、本実施例のように、マイクロ
メータ103を設けておくと、圧電素子121のみでは
調整できない数10μmの間隙調整を行なうことができ
る。このことにより、室の圧力を調整することができ、
微粒子の種類や、分散させる微粒子の密度の変更等に適
宜対応することができ、汎用性を向上させることができ
る。
メータ103を設けておくと、圧電素子121のみでは
調整できない数10μmの間隙調整を行なうことができ
る。このことにより、室の圧力を調整することができ、
微粒子の種類や、分散させる微粒子の密度の変更等に適
宜対応することができ、汎用性を向上させることができ
る。
【0101】〔実施例5〕図8に示す微粒子分散装置1
50は、円筒状の筒状体151と、その筒状体151の
底部に設けられた漏斗ノズル152と、その漏斗ノズル
152の内方に配置された球状体の間隙形成体である弁
手段153とから概略構成される。
50は、円筒状の筒状体151と、その筒状体151の
底部に設けられた漏斗ノズル152と、その漏斗ノズル
152の内方に配置された球状体の間隙形成体である弁
手段153とから概略構成される。
【0102】この実施例の微粒子分散装置150におい
ては、筒状体151の内部に、側面が蛇腹状で、上部が
閉ざされて、密閉空間である微粒子収容室155を形成
するベローズ154が設けられている。ベローズ154
としては、金属製のものが好ましく、例えば、リン青銅
製、ステンレススティール製、銅製などのものが適用で
きる。ベローズ154の上部には、図9に示されるよう
なベローズ駆動機構157の往復駆動ロッド156が接
続されている。ベローズ駆動機構157は、モータ15
8と、偏心円錐カム159と、モータ158と偏心円錐
カム159を接続するセレーションコネクタ160と、
偏心円錐カム159の外周面上を摺動するカムフォロワ
161と、カムフォロワ161が先端部に設けられた往
復駆動ロッド156とから概略構成されている。
ては、筒状体151の内部に、側面が蛇腹状で、上部が
閉ざされて、密閉空間である微粒子収容室155を形成
するベローズ154が設けられている。ベローズ154
としては、金属製のものが好ましく、例えば、リン青銅
製、ステンレススティール製、銅製などのものが適用で
きる。ベローズ154の上部には、図9に示されるよう
なベローズ駆動機構157の往復駆動ロッド156が接
続されている。ベローズ駆動機構157は、モータ15
8と、偏心円錐カム159と、モータ158と偏心円錐
カム159を接続するセレーションコネクタ160と、
偏心円錐カム159の外周面上を摺動するカムフォロワ
161と、カムフォロワ161が先端部に設けられた往
復駆動ロッド156とから概略構成されている。
【0103】このベローズ駆動機構157によれば、モ
ータ158によって、セレーションコネクタ160を介
して、偏心円錐カム159が偏心回転運動をする。そし
て、この偏心回転運動によって、これに当接しているカ
ムフォロワ161の設けられている往復駆動ロッド15
6は上下に往復運動を繰り返し、もって、ベローズ15
4も上下方向に伸縮し、ベローズ154内の微粒子収容
室155の圧力が変化するようになる。すなわち、ベロ
ーズ154とベローズ駆動機構157によって、筒状体
151の内部の圧力を変化する圧力調整手段が構成され
る。
ータ158によって、セレーションコネクタ160を介
して、偏心円錐カム159が偏心回転運動をする。そし
て、この偏心回転運動によって、これに当接しているカ
ムフォロワ161の設けられている往復駆動ロッド15
6は上下に往復運動を繰り返し、もって、ベローズ15
4も上下方向に伸縮し、ベローズ154内の微粒子収容
室155の圧力が変化するようになる。すなわち、ベロ
ーズ154とベローズ駆動機構157によって、筒状体
151の内部の圧力を変化する圧力調整手段が構成され
る。
【0104】また、漏斗ノズル152の外周面には、加
振手段として圧電素子40が添設されている。この圧電
素子40は、漏斗ノズル152を加振するもので、漏斗
ノズル152の共振振動モードを誘発することが容易
で、漏斗ノズル152の内方に収容される微粒子に流動
性を効果的に付与する。この際、加振方向は、漏斗ノズ
ル152の斜面に垂直な方向となっていることが有効的
である。圧電素子40の振幅が小さくても、漏斗ノズル
152の共振を起こすことができるので、圧電素子駆動
電圧も小さくて済む。なお、図示していないが、圧電素
子40には、電極や圧電素子コントローラなどが付設さ
れる。
振手段として圧電素子40が添設されている。この圧電
素子40は、漏斗ノズル152を加振するもので、漏斗
ノズル152の共振振動モードを誘発することが容易
で、漏斗ノズル152の内方に収容される微粒子に流動
性を効果的に付与する。この際、加振方向は、漏斗ノズ
ル152の斜面に垂直な方向となっていることが有効的
である。圧電素子40の振幅が小さくても、漏斗ノズル
152の共振を起こすことができるので、圧電素子駆動
電圧も小さくて済む。なお、図示していないが、圧電素
子40には、電極や圧電素子コントローラなどが付設さ
れる。
【0105】また、本実施例の微粒子分散装置150に
おいては、その漏斗ノズル152の内壁に、図10,1
1に示すような段差部162が形成されている。この段
差部162は、内方に僅かに突起しているもので、この
例のものでは、3方向に放射状に形成されており、この
段差部162上に間隙形成体153が載置するようにな
る。その段差部162の高さは、間隙形成体153と漏
斗ノズルの内壁との間隙の幅(d)の最低限の長さを所
定の長さに確保するもので、用いられる微粒子の種類に
もよるが、10μm程度のものが好適とされる。この例
のものでは、段差部162は、3本の線状のもので構成
されているが、必ずしもこれに限られるものではなく、
間隙形成体153を漏斗ノズル152の内壁と所定間隔
を保つように保持できるようなものであれば、例えば、
3つ以上の点状のものであったりしても良い。段差部1
62は、間隙形成体153を漏斗ノズル152の中心に
保持することができる。この段差部162は、例えば、
放電加工等の加工によって、形成され得る。
おいては、その漏斗ノズル152の内壁に、図10,1
1に示すような段差部162が形成されている。この段
差部162は、内方に僅かに突起しているもので、この
例のものでは、3方向に放射状に形成されており、この
段差部162上に間隙形成体153が載置するようにな
る。その段差部162の高さは、間隙形成体153と漏
斗ノズルの内壁との間隙の幅(d)の最低限の長さを所
定の長さに確保するもので、用いられる微粒子の種類に
もよるが、10μm程度のものが好適とされる。この例
のものでは、段差部162は、3本の線状のもので構成
されているが、必ずしもこれに限られるものではなく、
間隙形成体153を漏斗ノズル152の内壁と所定間隔
を保つように保持できるようなものであれば、例えば、
3つ以上の点状のものであったりしても良い。段差部1
62は、間隙形成体153を漏斗ノズル152の中心に
保持することができる。この段差部162は、例えば、
放電加工等の加工によって、形成され得る。
【0106】尚、この例のものでは、段差部162を漏
斗ノズル152に形成しているが、段差部は間隙形成体
に形成することもできる。即ち、間隙形成体の表面に突
起を形成することによって、間隙形成体と漏斗ノズルの
間の最低限の距離を確保することが可能である。この場
合、段差部は、メッキ等によっても製造することができ
る。
斗ノズル152に形成しているが、段差部は間隙形成体
に形成することもできる。即ち、間隙形成体の表面に突
起を形成することによって、間隙形成体と漏斗ノズルの
間の最低限の距離を確保することが可能である。この場
合、段差部は、メッキ等によっても製造することができ
る。
【0107】さらに、本実施例の微粒子分散装置150
においては、間隙抑止手段163が設けられている。こ
の間隙抑止手段163は、間隙形成体153と漏斗ノズ
ル152の間の距離が大きくなり過ぎるのを防止するた
めのもので、間隙形成体153を下方に付勢するもの
で、バネや、ゴムなどの弾性材料が適用される。特に、
ピアノ線のような線材バネが適している。
においては、間隙抑止手段163が設けられている。こ
の間隙抑止手段163は、間隙形成体153と漏斗ノズ
ル152の間の距離が大きくなり過ぎるのを防止するた
めのもので、間隙形成体153を下方に付勢するもの
で、バネや、ゴムなどの弾性材料が適用される。特に、
ピアノ線のような線材バネが適している。
【0108】さらに、図8には、微粒子供給機構164
が図示されている。この微粒子供給機構164は、筒状
体151の側壁下部で間隙形成体153よりは上方の位
置に形成された微粒子補充口83に挿着された供給管1
68と、供給管168に形成された取付カラー166
と、この取付カラーに取付けられる微粒子供給容器16
5と、供給管168内を往復運動する押出ロッド167
とで概略構成される。微粒子供給容器165は、分散さ
せるべく微粒子を収容したもので、使用し、空になった
ら、次の微粒子供給容器に取り替えられる。
が図示されている。この微粒子供給機構164は、筒状
体151の側壁下部で間隙形成体153よりは上方の位
置に形成された微粒子補充口83に挿着された供給管1
68と、供給管168に形成された取付カラー166
と、この取付カラーに取付けられる微粒子供給容器16
5と、供給管168内を往復運動する押出ロッド167
とで概略構成される。微粒子供給容器165は、分散さ
せるべく微粒子を収容したもので、使用し、空になった
ら、次の微粒子供給容器に取り替えられる。
【0109】取付カラー166は、供給管168の軸ま
わりに微粒子供給容器165と一体になって回転できる
ようになっており、運転時は、微粒子供給容器165の
口部が下向きになるように固定されるが、微粒子供給容
器165を取り外す場合は、取付カラー166と共に回
転させ、微粒子供給容器の口部が上向きになるようにし
てから、微粒子供給容器をねじ部に沿って回転させて取
り外す。また、この状態で微粒子の入った微粒子供給容
器165を取り付ける。
わりに微粒子供給容器165と一体になって回転できる
ようになっており、運転時は、微粒子供給容器165の
口部が下向きになるように固定されるが、微粒子供給容
器165を取り外す場合は、取付カラー166と共に回
転させ、微粒子供給容器の口部が上向きになるようにし
てから、微粒子供給容器をねじ部に沿って回転させて取
り外す。また、この状態で微粒子の入った微粒子供給容
器165を取り付ける。
【0110】このような機構により、微粒子供給容器1
65の交換時に、微粒子供給容器165を逆さにせずに
すみ、微粒子がこぼれない。さらに、微粒子供給容器1
65を取り外した時に、取付カラー166の微粒子供給
容器取付部が下向きになるため、空気中の浮遊ゴミ等が
供給管168内に落下し、侵入することを避けられる。
65の交換時に、微粒子供給容器165を逆さにせずに
すみ、微粒子がこぼれない。さらに、微粒子供給容器1
65を取り外した時に、取付カラー166の微粒子供給
容器取付部が下向きになるため、空気中の浮遊ゴミ等が
供給管168内に落下し、侵入することを避けられる。
【0111】押出ロッド167は、微粒子供給容器16
5から供給管168内に移送された微粒子24を微粒子
収容室155内に押し込むもので、図8において左方に
移動することによって、微粒子を微粒子収容室155内
に押し込み、その後は、その先端が微粒子供給容器16
5よりも右方に移動し、微粒子が再び供給管168内に
供給されたら、また左方に移動して微粒子を微粒子収容
室155内に押し込むものである。
5から供給管168内に移送された微粒子24を微粒子
収容室155内に押し込むもので、図8において左方に
移動することによって、微粒子を微粒子収容室155内
に押し込み、その後は、その先端が微粒子供給容器16
5よりも右方に移動し、微粒子が再び供給管168内に
供給されたら、また左方に移動して微粒子を微粒子収容
室155内に押し込むものである。
【0112】本実施例5の微粒子分散装置150におい
ては、微粒子供給容器165から押出ロッド167によ
って、微粒子収容室155に送り込まれた微粒子24
は、漏斗ノズル152の内壁と間隙形成体153の間に
形成されている間隙を通り、漏斗ノズル152の先端か
ら、細管ノズル20を経て吐出される。この際、微粒子
収容室155内には、微粒子供給容器165から、適宜
微粒子が供給されるので、微粒子の欠如による、作業の
停止が生じることがない。また、微粒子供給容器165
内の微粒子24がなくなったときには、微粒子供給容器
165を取り替えればよく、作業の遅滞を招くことがな
い。
ては、微粒子供給容器165から押出ロッド167によ
って、微粒子収容室155に送り込まれた微粒子24
は、漏斗ノズル152の内壁と間隙形成体153の間に
形成されている間隙を通り、漏斗ノズル152の先端か
ら、細管ノズル20を経て吐出される。この際、微粒子
収容室155内には、微粒子供給容器165から、適宜
微粒子が供給されるので、微粒子の欠如による、作業の
停止が生じることがない。また、微粒子供給容器165
内の微粒子24がなくなったときには、微粒子供給容器
165を取り替えればよく、作業の遅滞を招くことがな
い。
【0113】また、漏斗ノズル152の内壁には、段差
部162が形成されているので、間隙形成体153と漏
斗ノズル152の内壁の距離が不要に狭くなることがな
く、また、間隙抑止手段163が設けられていることに
より、間隙が不要に広過ぎてしまうこともない。よっ
て、常時、適当量の微粒子が吐出される。
部162が形成されているので、間隙形成体153と漏
斗ノズル152の内壁の距離が不要に狭くなることがな
く、また、間隙抑止手段163が設けられていることに
より、間隙が不要に広過ぎてしまうこともない。よっ
て、常時、適当量の微粒子が吐出される。
【0114】また、本実施例の微粒子分散装置150に
おいては、微粒子収容室155内に、加振用圧電素子
や、球体位置調整機構がないので、微粒子の供給がより
容易となる。
おいては、微粒子収容室155内に、加振用圧電素子
や、球体位置調整機構がないので、微粒子の供給がより
容易となる。
【0115】また、ベローズ駆動機構157によって、
ベローズ154が伸縮することによって、微粒子収容室
155内の圧力が変化するので、微粒子を分散させるこ
とができる。特に、本実施例の微粒子分散装置150に
おいては、ベローズ155の駆動に、機械的動力源を利
用しているので、微粒子収容室155内の圧力変化の応
答性をより迅速にすることができる。さらに、金属製ベ
ローズ154であると、共振周波数を50Hz以上にす
ることもでき、ゴム製ダイヤフラムと同等の体積変化を
維持しつつ、噴射パルスをより速くすることができる。
ベローズ154が伸縮することによって、微粒子収容室
155内の圧力が変化するので、微粒子を分散させるこ
とができる。特に、本実施例の微粒子分散装置150に
おいては、ベローズ155の駆動に、機械的動力源を利
用しているので、微粒子収容室155内の圧力変化の応
答性をより迅速にすることができる。さらに、金属製ベ
ローズ154であると、共振周波数を50Hz以上にす
ることもでき、ゴム製ダイヤフラムと同等の体積変化を
維持しつつ、噴射パルスをより速くすることができる。
【0116】また、圧電素子40の振動に伴って、漏斗
ノズル152が共振し、微粒子24は、流動性が付与さ
れる。
ノズル152が共振し、微粒子24は、流動性が付与さ
れる。
【0117】この実施例5の微粒子分散装置150であ
ると、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微
粒子24が凝集することなく分散されてノズルの先端か
ら吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。
また、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡
散に頼るものではないので、微粒子を吐出するノズルの
先端を基板に極めて近づけることができる。したがっ
て、必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するな
どの制御が可能となる。
ると、上記実施例1の微粒子分散装置10と同様に、微
粒子24が凝集することなく分散されてノズルの先端か
ら吐出されるので、基板上での分散状態が良好である。
また、微粒子の分散を微粒子の自然落下による浮遊、拡
散に頼るものではないので、微粒子を吐出するノズルの
先端を基板に極めて近づけることができる。したがっ
て、必要に応じて基板上に部分的に微粒子を形成するな
どの制御が可能となる。
【0118】また、微粒子を浮遊させるものでなく、か
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。また、微粒子が凝集すること
がないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要がな
く、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従っ
て、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風機
等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化と
コストダウンを図ることができる。また、微粒子の分散
のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がないこ
とからも、いっそうの小型化を図ることができる。ま
た、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の処理
を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作業時
間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工業生
産上、非常に有益である。
つノズルと基板の距離が近いことから、吐出した微粒子
の殆どを有効に基板上に分散させることができ、微粒子
の使用効率が極めて高い。また、微粒子が凝集すること
がないので、微粒子を溶剤中に分散させておく必要がな
く、液体フロンは勿論、水をも用いる必要がない。従っ
て、環境上、問題がないばかりでなく、ヒータや送風機
等の設備も要せず、極めて簡易な構成で、かつ小型化と
コストダウンを図ることができる。また、微粒子の分散
のためにノズルと基板の間に距離を設ける必要がないこ
とからも、いっそうの小型化を図ることができる。ま
た、基板を取り替える毎に、残存微粒子の排気等の処理
を施す必要がなく、よって微粒子の分散にかかる作業時
間が短いばかりでなく、連続操作が可能であり、工業生
産上、非常に有益である。
【0119】〔試験例〕上記従来例で示した微粒子分散
装置143と実施例4の微粒子分散装置86を用いて直
径が6μmのギャップスペーサをガラス基板に散布し、
その分散状態を観察した。従来例の微粒子分散装置によ
るものを図12に、実施例4の微粒子分散装置によるも
のを図13に示す。図12,13から、従来例の装置に
よるものであると、ギャップスペーサの多くが凝集して
しまい、ギャップスペーサが均一に分散されていない
が、実施例4の微粒子分散装置によるものであると、ギ
ャップスペーサが凝集することなく、より均一に分散さ
れていることが明らかにわかる。
装置143と実施例4の微粒子分散装置86を用いて直
径が6μmのギャップスペーサをガラス基板に散布し、
その分散状態を観察した。従来例の微粒子分散装置によ
るものを図12に、実施例4の微粒子分散装置によるも
のを図13に示す。図12,13から、従来例の装置に
よるものであると、ギャップスペーサの多くが凝集して
しまい、ギャップスペーサが均一に分散されていない
が、実施例4の微粒子分散装置によるものであると、ギ
ャップスペーサが凝集することなく、より均一に分散さ
れていることが明らかにわかる。
【0120】
【発明の効果】本発明の微粒子分散装置は、筒状体と、
該筒状体の底部に設けられた漏斗ノズルと、該漏斗ノズ
ルの内壁との間に微粒子の粒径よりも大きい間隙を確保
して配置される間隙形成体を有した弁手段とを具備し、
漏斗ノズル及び又は間隙形成体の振動と共に、漏斗ノズ
ル内に収容されている微粒子が前記間隙を通過して漏斗
ノズルの先端から吐出されることを特徴とするもので、
漏斗ノズルの内方に収容されている微粒子が少しづつ漏
斗ノズルの先端から吐出されるもので、微粒子が凝集さ
れていない分散状態の良好な微粒子を基板等の表面上に
散布することができる。
該筒状体の底部に設けられた漏斗ノズルと、該漏斗ノズ
ルの内壁との間に微粒子の粒径よりも大きい間隙を確保
して配置される間隙形成体を有した弁手段とを具備し、
漏斗ノズル及び又は間隙形成体の振動と共に、漏斗ノズ
ル内に収容されている微粒子が前記間隙を通過して漏斗
ノズルの先端から吐出されることを特徴とするもので、
漏斗ノズルの内方に収容されている微粒子が少しづつ漏
斗ノズルの先端から吐出されるもので、微粒子が凝集さ
れていない分散状態の良好な微粒子を基板等の表面上に
散布することができる。
【0121】また、微粒子を液体フロンや水などの溶剤
中に分散させておくものではないので、環境上好まし
く、また溶剤をとばすための設備を要するものでもない
ので、小型化およびコストダウンを図ることができる。
中に分散させておくものではないので、環境上好まし
く、また溶剤をとばすための設備を要するものでもない
ので、小型化およびコストダウンを図ることができる。
【0122】さらに、この本発明の装置によれば、微粒
子を自然落下による拡散に頼ることなく微粒子を分散さ
せることができるので、ノズルと、微粒子を付着させる
基板との間の距離を非常に狭めることができる。したが
って、微粒子を付着させる面積を小さくすることもで
き、基板上の任意の場所にのみに微粒子を付着させるこ
とが可能となる。また、ノズルから吐出された微粒子の
多くを基板上に付着させることができ、微粒子の使用効
率が向上する。また、装置の小型化を飛躍的に高めるこ
とができる。さらにまた、微粒子の分散、付着にかかる
作業時間が大幅に削減できる。さらに、微粒子を付着さ
せる基板を取り替える毎に残存微粒子を排気、除去する
工程を要しないことからも、微粒子の使用効率の向上と
作業時間の短縮をより達成することができ、また量産性
が向上し、環境に対しても悪影響を小さくできる。
子を自然落下による拡散に頼ることなく微粒子を分散さ
せることができるので、ノズルと、微粒子を付着させる
基板との間の距離を非常に狭めることができる。したが
って、微粒子を付着させる面積を小さくすることもで
き、基板上の任意の場所にのみに微粒子を付着させるこ
とが可能となる。また、ノズルから吐出された微粒子の
多くを基板上に付着させることができ、微粒子の使用効
率が向上する。また、装置の小型化を飛躍的に高めるこ
とができる。さらにまた、微粒子の分散、付着にかかる
作業時間が大幅に削減できる。さらに、微粒子を付着さ
せる基板を取り替える毎に残存微粒子を排気、除去する
工程を要しないことからも、微粒子の使用効率の向上と
作業時間の短縮をより達成することができ、また量産性
が向上し、環境に対しても悪影響を小さくできる。
【0123】また、微粒子は、非常に狭い間隙を高速流
に乗じて吐出されることからも、微粒子はより分散され
て吐出される。
に乗じて吐出されることからも、微粒子はより分散され
て吐出される。
【0124】さらに、微粒子は、微粒子分散装置内に収
容されているときも、揺動されるので、収容時からもそ
の凝集が抑制される。
容されているときも、揺動されるので、収容時からもそ
の凝集が抑制される。
【0125】また、弁手段を振動させるのに、筒状体の
内部の圧力変化を利用するものであると、簡易かつ高効
率で微粒子の吐出、分散を行なうことができる。さらに
また、弁手段によって微粒子の吐出を停止しようとする
ときに、その弁手段を通過したばかりの不要な微粒子を
筒状体の方に引き戻すことができ、過剰な微粒子の吐出
を低減することができる。
内部の圧力変化を利用するものであると、簡易かつ高効
率で微粒子の吐出、分散を行なうことができる。さらに
また、弁手段によって微粒子の吐出を停止しようとする
ときに、その弁手段を通過したばかりの不要な微粒子を
筒状体の方に引き戻すことができ、過剰な微粒子の吐出
を低減することができる。
【0126】この際、圧力変化に、そのための圧力調整
手段を設けたものであると、圧力変化の制御を容易にす
ることができ、もって、微粒子の吐出の調整をより正確
にすることができる。
手段を設けたものであると、圧力変化の制御を容易にす
ることができ、もって、微粒子の吐出の調整をより正確
にすることができる。
【0127】この際、パルスエアの供給により、圧力変
化を生じさせたものであると、微粒子の吐出をより良好
に行なうことができる。
化を生じさせたものであると、微粒子の吐出をより良好
に行なうことができる。
【0128】また、筒状体の内部に圧力変化を生じさせ
て、微粒子を吐出させる際に、筒状体内を圧力を伝達し
得る隔膜により複数の室に区分けし、少なくとも圧力調
整手段の接続された室と、微粒子が収容される室とを異
なる室としたものであると、微粒子の圧力調整手段に向
けての逆流などを防止することができる。
て、微粒子を吐出させる際に、筒状体内を圧力を伝達し
得る隔膜により複数の室に区分けし、少なくとも圧力調
整手段の接続された室と、微粒子が収容される室とを異
なる室としたものであると、微粒子の圧力調整手段に向
けての逆流などを防止することができる。
【0129】また、弁手段を球状体のものとしたもので
あると、非常に簡易な構成とすることができ、装置のコ
ストダウンに大きく貢献する。
あると、非常に簡易な構成とすることができ、装置のコ
ストダウンに大きく貢献する。
【0130】また、弁手段に加振手段を設けたものであ
ると、微粒子の吐出量の高精度化を図ることができる。
ると、微粒子の吐出量の高精度化を図ることができる。
【0131】同様に、漏斗ノズルに加振手段を設けたも
のであると、微粒子の吐出量の高精度化を図ることがで
きる。
のであると、微粒子の吐出量の高精度化を図ることがで
きる。
【0132】この際、加振手段に、高周波電流の印加さ
れる圧電素子を用いたものであると、装置の大型化、複
雑化、大幅なコスト増加を招くことなく、微粒子の吐出
量の調整を良好に行なうことができる。
れる圧電素子を用いたものであると、装置の大型化、複
雑化、大幅なコスト増加を招くことなく、微粒子の吐出
量の調整を良好に行なうことができる。
【0133】また、漏斗ノズルの先端部に、更に別のノ
ズルを設けたものであると、微粒子をより高速度で吐出
させることが可能となり、微粒子の分散状態をより向上
させることができるようになる。特に、漏斗ノズルの先
端部に設けた他のノズルの長さを5mm以上とすることに
より、これらの作用を高めることができる。
ズルを設けたものであると、微粒子をより高速度で吐出
させることが可能となり、微粒子の分散状態をより向上
させることができるようになる。特に、漏斗ノズルの先
端部に設けた他のノズルの長さを5mm以上とすることに
より、これらの作用を高めることができる。
【0134】また、漏斗ノズルの先端部に、吐出される
微粒子の量を測定する粒子量モニタを設けたものである
と、得られる吐出量データをフィードバックすることに
より、常時、微粒子の吐出量を適当量に調整することが
できる。
微粒子の量を測定する粒子量モニタを設けたものである
と、得られる吐出量データをフィードバックすることに
より、常時、微粒子の吐出量を適当量に調整することが
できる。
【0135】本発明の装置は、微粒子の粒径が10μm
以下のものであるときに特に適しており、この際には微
粒子が吐出されるノズルの内径を500μm以下とした
ものが好適である。
以下のものであるときに特に適しており、この際には微
粒子が吐出されるノズルの内径を500μm以下とした
ものが好適である。
【0136】本発明の装置は、微粒子が、液晶表示素子
の基板間に介在されるギャップスペーサであるときに特
に好適なものといえる。
の基板間に介在されるギャップスペーサであるときに特
に好適なものといえる。
【0137】また、間隙形成体または漏斗ノズルの表面
に、間隙を構成するための断差部を設けたものである
と、微粒子の通過する間隙の最低限の広さを確保するこ
とができ、また、間隙形成体を漏斗ノズルの中央に位置
させることができるので、適当量の微粒子をより一定し
て吐出させることができるようになる。
に、間隙を構成するための断差部を設けたものである
と、微粒子の通過する間隙の最低限の広さを確保するこ
とができ、また、間隙形成体を漏斗ノズルの中央に位置
させることができるので、適当量の微粒子をより一定し
て吐出させることができるようになる。
【図1】実施例1の微粒子分散装置の側断面図である。
【図2】実施例2の微粒子分散装置の側断面図である。
【図3】実施例3の微粒子分散装置の側断面図である。
【図4】実施例4の微粒子分散装置の側断面図である。
【図5】実施例4の微粒子分散装置の分解組立図であ
る。
る。
【図6】実施例4の弁機構の分解組立図である。
【図7】実施例4の微粒子分散装置の周辺装置を示す斜
視図である。
視図である。
【図8】実施例5の微粒子分散装置の側断面図である。
【図9】実施例5のベローズ駆動機構を示す斜視図であ
る。
る。
【図10】実施例5の漏斗ノズルを示す斜視図である。
【図11】実施例5の漏斗ノズルを示す側断面図であ
る。
る。
【図12】従来の微粒子分散装置による微粒子の分散状
態を示す写真の模式図である。
態を示す写真の模式図である。
【図13】実施例4の微粒子分散装置による微粒子の分
散状態を示す写真の模式図である。
散状態を示す写真の模式図である。
【図14】液晶表示素子の概略を示す側断面図である。
【図15】液晶表示素子を説明するための分解側断面図
である。
である。
【図16】従来例の微粒子分散装置を示す側面図であ
る。
る。
10 微粒子分散装置 12 筒状体 14 漏斗ノズル 16 弁手段 18 圧力調整手段 20 (細管)ノズル 21 間隙 22 基板 24 微粒子 26 微粒子分散装置 28 筒状体 30 漏斗ノズル 32 弁手段 33 圧電素子 34 間隙形成体 40 圧電素子 42 圧力センサ 44 粒子量モニタ 48 微粒子分散装置 50 漏斗ノズル 56 漏斗ノズル 58 弁手段 66 間隙形成体 68 圧電素子 70 圧電素子 72 ダイヤフラム 78 上室 80 下室 86 微粒子分散装置 88 漏斗ノズル 89 弁手段 109 ダイヤフラム 111 上室 112 下室 118 弁機構 121 圧電素子 143 微粒子分散装置 150 微粒子分散装置 151 筒状体 152 漏斗ノズル 153 弁手段 154 ベローズ 155 微粒子収容室 162 段差部 163 間隙抑止手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−30857(JP,A) 特開 昭56−10357(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1339 500 B05B 1/00 B05C 19/00
Claims (14)
- 【請求項1】 筒状体と、該筒状体の底部に設けられた
漏斗ノズルと、該漏斗ノズルの内壁との間に微粒子の粒
径よりも大きい間隙を確保して配置される間隙形成体を
有した弁手段とを具備し、間隙形成体又はそれと漏斗ノズル の振動と共に、漏斗ノ
ズル内に収容されている微粒子が前記間隙を通過して漏
斗ノズルの先端から吐出される構成とされ、前記筒状体
の内部の圧力変化により、前記間隙形成体が振動される
構成とされたことを特徴とする微粒子分散装置。 - 【請求項2】 前記筒状体の内部の圧力を調整する圧力
調整手段が設けられていることを特徴とする請求項1記
載の微粒子分散装置。 - 【請求項3】 前記筒状体の内部にパルスエアを供給す
ることにより、筒状体内の圧力を変化可能としたことを
特徴とする請求項2記載の微粒子分散装置。 - 【請求項4】 前記筒状体内が圧力を伝達し得る隔膜に
より複数の室に区分けされており、圧力調整手段の接続
された室と、微粒子が収容される室とが異なる室である
ことを特徴とする請求項2又は3記載の微粒子分散装
置。 - 【請求項5】 前記弁手段が球状体であることを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の微粒子分散装置。 - 【請求項6】 前記弁手段に加振手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の微粒
子分散装置。 - 【請求項7】 前記漏斗ノズルに加振手段が設けられて
いることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の
微粒子分散装置。 - 【請求項8】 前記加振手段に、高周波電流の印加され
る圧電素子が用いられることを特徴とする請求項6又は
7記載の微粒子分散装置。 - 【請求項9】 前記漏斗ノズルの先端部に、更に他のノ
ズルが設けられていることを特徴とする請求項1〜8の
いずれかに記載の微粒子分散装置。 - 【請求項10】 前記漏斗ノズルの先端部に、吐出され
る微粒子の量を測定する粒子量モニタが設けられている
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の微粒
子分散装置。 - 【請求項11】 微粒子が吐出されるノズルの内径が5
00μm以下であり、かつ微粒子の粒径が10μm以下で
あることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載
の微粒子分散装置。 - 【請求項12】 前記漏斗ノズルの先端部に設ける他の
ノズルの長さが5mm以上であることを特徴とする請求項
9〜11のいずれかに記載の微粒子分散装置。 - 【請求項13】 前記微粒子が、液晶表示素子の基板間
に介在されるギャップスペーサであることを特徴とする
請求項1〜12のいずれかに記載の微粒子分散装置。 - 【請求項14】 前記間隙形成体または漏斗ノズルの表
面に、間隙を構成するための断差部が設けられているこ
とを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の微粒
子分散装置
Priority Applications (6)
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