JP4690031B2 - Spacer forming method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、液晶パネルに用いられる一対の基板間の液晶封入間隙を一定に保つためのスペーサの形成方法及び装置に関し、詳しくは、スペーサを溶媒中に分散させたインクを基板上のスペーサ形成位置に滴下するインクジェット法(液滴吐出法)を用いたスペーサ形成方法及び装置に関する。 The present invention relates to a spacer forming method and apparatus for keeping a liquid crystal sealing gap between a pair of substrates used in a liquid crystal panel constant, and more particularly, to a spacer forming position on a substrate of ink in which the spacer is dispersed in a solvent. The present invention relates to a spacer forming method and apparatus using an ink jet method (droplet discharge method) of dropping on a substrate.
液晶パネルに要求される応答特性、コントラスト、視野角は、液晶層の厚みに依存するところが大きい。このため、液晶が封入される一対の基板間の間隙にスペーサを介在させて液晶層の厚みを一定に保つよう制御している。スペーサの形成方法としては、一方の基板に柱状に形成する方法、ボール状のスペーサを散布する方法等が知られている。 The response characteristics, contrast, and viewing angle required for the liquid crystal panel largely depend on the thickness of the liquid crystal layer. For this reason, the thickness of the liquid crystal layer is controlled to be constant by interposing a spacer between the pair of substrates in which the liquid crystal is sealed. As a method for forming the spacer, a method of forming a columnar shape on one substrate, a method of spraying ball-shaped spacers, and the like are known.
スペーサを柱状に形成する方法は、フォトリソグラフィによる膜の形成およびエッチング等の工程が必要となり、工程数が多くコストと手間がかかる。また、ボール状のスペーサを基板上に散布する方法としては、スプレー噴霧する湿式散布法と、圧搾ドライ窒素などの気流で粉体状スペーサを基板上に直接散布する乾式散布法とがあるが、何れも画素領域にもスペーサが散布され、輝度の低下や輝度のむらが発生したり、基板上におけるスペーサ分布が不均一になり、基板間ギャップが不均一になる場合がある。 The method for forming the spacers in a columnar shape requires steps such as film formation and etching by photolithography, which requires many steps and is costly and troublesome. In addition, as a method of spraying the ball-shaped spacer on the substrate, there are a wet spraying method of spraying and a dry spraying method of spraying the powdered spacer directly on the substrate with an air flow such as compressed dry nitrogen, In either case, spacers are scattered in the pixel region, and luminance reduction or luminance unevenness may occur, the spacer distribution on the substrate may become non-uniform, and the inter-substrate gap may become non-uniform.
そこで、カラーフィルタの非画素領域であるブラックマトリクスに局所的にインクジェット法で簡便にスペーサを形成する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。この方法は、溶媒にボール状のスペーサを分散させたスペーサ含有インクを、ノズルからブラックマトリクス上に滴下して、溶媒を蒸発させることにより、ブラックマトリクス上にスペーサを残存させる。
インクジェット法によるスペーサ形成において、インク中のスペーサ濃度が小さいと1滴あたりにスペーサが1つも含まれない、あるいは安定したギャップ確保に必要な個数が含まれないことになる。スペーサ濃度を上げれば1液滴あたりに含まれるスペーサ数を増加させることができるが、スペーサ濃度を上げていくと吐出速度のバラツキが大きくなってしまう。一般に、インクジェット法ではラインヘッドを基板に対してある一方向の走査方向に移動させつつインク液滴の吐出を行うので、各吐出口からの吐出速度のバラツキが大きくなると、吐出速度の遅い液滴では吐出されて基板に到達する前に、ヘッドと基板との相対位置がずれて、基板上への到達位置の精度が悪くなるという問題がある。インクの位置精度が悪くなるとそのインクに含まれるスペーサが画素領域にはみ出して形成されてしまうおそれがある。 In spacer formation by the ink jet method, if the concentration of the spacer in the ink is low, one spacer is not included per drop, or the number necessary for ensuring a stable gap is not included. Increasing the spacer concentration can increase the number of spacers contained in one droplet, but as the spacer concentration is increased, the variation in the discharge speed increases. In general, the ink jet method ejects ink droplets while moving the line head in a certain scanning direction with respect to the substrate. In this case, the relative position between the head and the substrate is displaced before it reaches the substrate after being ejected, and there is a problem that the accuracy of the reaching position on the substrate is deteriorated. When the positional accuracy of the ink is deteriorated, there is a possibility that the spacer included in the ink protrudes from the pixel region.
また、吐出速度の安定性に優れる低スペーサ濃度インクを用いて、1箇所のスペーサ形成位置に複数滴滴下して重ねることで、スペーサ濃度を低くしても1箇所のスペーサ形成位置に必要個数のスペーサを形成することが可能となるが、1箇所のスペーサ形成位置ごとに複数滴のインク滴下を行うと、その滴下数に応じてスペーサ形成工程に要する時間が長くなり、現在液晶パネル製造装置に求められている高速タクトの要求に応えられないという問題がある。 In addition, by using a low spacer density ink having excellent ejection speed stability, a plurality of droplets are dropped onto one spacer forming position and stacked, so that even if the spacer density is lowered, the required number of inks are provided at one spacer forming position. Although it is possible to form a spacer, if a plurality of ink drops are applied at each spacer forming position, the time required for the spacer forming process becomes longer depending on the number of drops, and the current liquid crystal panel manufacturing apparatus There is a problem that it cannot meet the required high-speed tact.
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、スペーサ形成位置精度の確保及び1箇所のスペーサ形成位置につき必要個数のスペーサを確保するために1箇所のスペーサ形成位置にスペーサ濃度を抑えたインク液滴を複数滴滴下するにあたってそれに要する時間を短くできるスペーサ形成方法及び装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a spacer concentration at one spacer forming position in order to ensure the accuracy of the spacer forming position and to secure the required number of spacers per one spacer forming position. It is an object of the present invention to provide a spacer forming method and apparatus capable of shortening the time required for dropping a plurality of ink droplets with reduced ink.
本発明は前記課題を解決するため以下の構成を採用した。
すなわち、本発明のスペーサ形成方法は、先に吐出されるインク液滴の吐出圧力よりも後に吐出されるインク液滴の吐出圧力を大きくすることで後から吐出されるインク液滴ほど吐出速度が速くなるように複数滴のインク滴をインクジェットヘッドの吐出口から吐出させ、先に吐出されたインク液滴がスペーサ形成位置に到達する前に、後から吐出されたインク液滴を先に吐出されたインク液滴に飛翔中に追いつかせて、吐出口から吐出された複数滴のインク液滴が一体となってスペーサ形成位置に滴下されるようにする。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
That is, the spacer forming method of the present invention increases the discharge speed of ink droplets discharged later by increasing the discharge pressure of ink droplets discharged later than the discharge pressure of ink droplets discharged earlier. Multiple ink droplets are ejected from the ejection port of the inkjet head so as to be faster, and before the ink droplet ejected earlier reaches the spacer formation position, the ink droplet ejected later is ejected first. The plurality of ink droplets ejected from the ejection port are integrally dropped onto the spacer forming position by causing the ink droplets to catch up during the flight.
また、本発明のスペーサ形成装置は、内部に生じる圧力変化によりスペーサ含有インクを取り込んで液滴として吐出させる圧力室を有し、基板に対して相対的に移動可能なスペーサ吐出ヘッドと、
一箇所のスペーサ形成位置毎に、圧力室内のスペーサ含有インクに複数回圧力をかけて複数の液滴を吐出させ、かつ、それら複数液滴の内、後に吐出された液滴が先に吐出された液滴に飛翔中に追いついて一体になるようにスペーサ含有インクに複数回圧力をかけ着弾液滴中のスペーサ個数を制御する駆動部と、を備えることを特徴としている。
Further, the spacer forming apparatus of the present invention has a pressure chamber that takes in the spacer-containing ink and discharges it as droplets due to a pressure change that occurs inside, and is a spacer discharge head that can move relative to the substrate;
At each spacer formation position, a plurality of droplets are ejected by applying pressure to the spacer-containing ink in the pressure chamber a plurality of times, and among the plurality of droplets, the droplets ejected later are ejected first. And a drive unit that controls the number of spacers in the landing droplets by applying pressure to the spacer-containing ink a plurality of times so as to catch up with the droplets and fly together.
本発明では、スペーサ含有インクの1滴あたりの吐出速度を安定させてスペーサ形成位置精度を高めるためにスペーサ濃度を低くしても1箇所のスペーサ形成位置に複数滴のインク滴下を行っているので1箇所のスペーサ形成位置に必要な数のスペーサを確実に形成することができる。さらに、その複数滴のインク滴下は、後から吐出されるインクほど吐出速度を逐次大きくして先に吐出されたインク液滴が基板に到達する前にそれに追いつかせて飛翔中に合体させて基板に着弾させるので、1滴1滴を順に基板に着弾させて重ねていく場合に比べて、1箇所のスペーサ形成位置に必要な全液滴(複数滴)の滴下に要する時間を短くできる。 In the present invention, in order to stabilize the discharge speed per droplet of the spacer-containing ink and increase the accuracy of the spacer formation position, a plurality of ink drops are applied to one spacer formation position even if the spacer concentration is lowered. The required number of spacers can be reliably formed at one spacer forming position. Further, the plurality of ink drops are successively increased in the discharge speed of the ink to be discharged later, and the ink droplets discharged earlier are caught up before reaching the substrate to be combined during the flight. Therefore, the time required for dropping all the droplets (a plurality of droplets) required at one spacer forming position can be shortened as compared with the case where each droplet is landed on the substrate in order and stacked.
吐出速度のばらつきを抑えて安定させるためには、インク中におけるスペーサの濃度を2.5重量%以下にすることが好ましい。 In order to suppress and stabilize the variation in the ejection speed, the spacer concentration in the ink is preferably 2.5% by weight or less.
本発明によれば、後から吐出されるインク液滴ほど吐出速度が速くなるように、複数滴のインク滴をインクジェットヘッドの吐出口から吐出させ、先に吐出されたインク液滴がスペーサ形成位置に到達する前に、後から吐出されたインク液滴を先に吐出されたインク液滴に飛翔中に追いつかせて、吐出口から吐出された複数滴のインク液滴が一体となってスペーサ形成位置に滴下されるようにするので、1箇所のスペーサ形成位置に必要な全液滴(複数滴)の滴下に要する時間を短くでき、この結果、基板全体におけるスペーサ形成工程、さらには液晶パネル製造工程に要する時間の短縮化を図れる。 According to the present invention, a plurality of ink droplets are ejected from the ejection port of the inkjet head so that the later the ink droplets ejected, the faster the ejection speed. Before reaching the position, the ink droplets ejected later are allowed to catch up with the previously ejected ink droplets during the flight, and a plurality of ink droplets ejected from the ejection port are integrated to form a spacer. As a result, the time required for dropping all the droplets (plural drops) required at one spacer forming position can be shortened. As a result, the spacer forming process for the entire substrate and further the liquid crystal panel manufacturing The time required for the process can be shortened.
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
液晶パネルは、一対の基板の間に形成された数μmほどの間隙に液晶を封入して構成される。一対の基板のうち一方は、ガラス基板に、偏光板、カラーフィルタ、対向電極、配向膜などが形成されて構成される。他方は、ガラス基板に、偏光板、画素電極、駆動トランジスタ、配向膜などが形成されて構成される。 The liquid crystal panel is configured by sealing liquid crystal in a gap of about several μm formed between a pair of substrates. One of the pair of substrates is configured by forming a polarizing plate, a color filter, a counter electrode, an alignment film, and the like on a glass substrate. The other is formed by forming a polarizing plate, a pixel electrode, a driving transistor, an alignment film, and the like on a glass substrate.
両基板は互いの配向膜どうしを対向させて貼り合わせられる。両基板を一体に貼り合わせるためのシール材が一方の基板に塗布され、シール材が塗布されていない他方の基板にスペーサが形成される。 Both substrates are bonded together with the alignment films facing each other. A sealing material for integrally bonding the two substrates is applied to one substrate, and a spacer is formed on the other substrate to which the sealing material is not applied.
通常、スペーサはカラーフィルタを有するカラーフィルタ側基板に形成される。カラーフィルタは、図5に示すように、格子状のブラックマトリクス1と、この格子の目のそれぞれに形成された赤色画素R、緑色画素G、青色画素Bとを有する。ブラックマトリクス1は、RGBの各画素の周りを黒く縁取るように囲み、液晶セルへの印加電圧のオン/オフに関係なく常時バックライトからの光を遮光する非画素領域である。
Usually, the spacer is formed on a color filter side substrate having a color filter. As shown in FIG. 5, the color filter includes a grid-like
スペーサ含有インクはインクジェット法により、格子状のブラックマトリクス1の交差部に位置する滴下領域2(図中○で示す)に滴下される。なお、スペーサ含有インクはブラックマトリクス1上に直接滴下されるわけではなく、スペーサが形成される基板が他方の基板と対向する部分(配向膜)におけるブラックマトリクス交差部に対応する位置(重なる位置)に滴下される。
The spacer-containing ink is dropped onto the dropping region 2 (indicated by a circle in the figure) located at the intersection of the grid-like
スペーサは、例えば水やアルコール系などの溶媒に分散されている。スペーサは、両基板間のギャップ(液晶封入間隙)に相当する直径(例えば4〜5μm)をもつ球状のプラスチック、ガラス、シリカなどである。 The spacer is dispersed in a solvent such as water or alcohol. The spacer is a spherical plastic, glass, silica or the like having a diameter (for example, 4 to 5 μm) corresponding to a gap (liquid crystal sealing gap) between both substrates.
スペーサ含有インクは、図1に示すように、複数の圧力室5とこれに対応する吐出口6を有するスペーサ吐出ヘッド(インクジェットヘッド)4を用いて基板3上のスペーサ形成位置(図5に示す領域2)に滴下される。そして、本実施形態では、1箇所のスペーサ形成位置ごとに、そのスペーサ形成位置に対向して位置された吐出口6から複数滴の液滴d(図1には2滴と3滴の場合を例示)を続けて吐出させ、これら吐出された複数滴の液滴dが基板3上のスペーサ形成位置に到達する前の飛翔中に1つに合体させて、その合体した液滴Dがスペーサ形成位置に滴下されるようにしている。スペーサ形成位置に滴下された液滴D中の溶媒は自然蒸発し又は加熱蒸発され、スペーサ形成位置にはスペーサが残存する。
As shown in FIG. 1, the spacer-containing ink uses a spacer discharge head (inkjet head) 4 having a plurality of
各圧力室5に対応して設けられた圧電部材を変位させ、この圧電部材の変位により各圧力室5が変形することで各液液dが吐出口6から吐出される。図2(A)は、2滴の液滴dを続けて吐出させる場合に、駆動部から圧電部材に印加する電圧波形の一例を示す。先ず、圧電部材に−Vの電圧を時間T1だけ印加すると、圧力室5は容積を拡大するように変形する。この容積拡大により圧力室5内の圧力が低下し、各圧力室5に通じる共通インク室から各圧力室5内にインクが取り込まれる。続いて、圧電部材に+Vの電圧を時間T2だけ印加すると、圧力室5は容積を縮小するように変形する。この容積縮小により圧力室5内の圧力が増大し、吐出口6から1滴目のインク液滴dを吐出させる。そして、時間T3を経た後、上記と同様のことが繰り返されて2滴目の液滴dが吐出される。時間T4は、次のスペーサ形成位置に対するインク滴下が開始されるまでの時間間隔である。
The piezoelectric member provided corresponding to each
さらに、本実施形態では、最初の液滴dの吐出時よりも後になるほど吐出時の圧力室5内圧力が徐々に高まるようにして、吐出口6から吐出される各液滴dの吐出速度を逐次高めている。すなわち、後から吐出される液滴dほど吐出速度が速くなるようにして、これにより、先に吐出された液滴dが基板3に到達する前に、後から吐出された液滴dが先に吐出された液滴dに途中で(飛翔中に)追いついて合体するようにしている。合体して一体となった液滴Dが基板3に着弾する。これにより、複数滴の液滴dを1滴ずつ基板3に着弾させていく方法に比べて、全液滴の滴下に要する時間を短くできる。結果としてスペーサ形成工程全体の時間短縮が図れる。
Furthermore, in the present embodiment, the pressure in the
以上のように吐出時の圧力室5内圧力が徐々に高まるようにする第1の方法としては、各液滴dを吐出させるために駆動部から圧電部材に印加するパルス電圧+V、−V(図2)の大きさが後のパルスほど順次大きくなるようにする方法がある。
As described above, as a first method for gradually increasing the pressure in the
また、第2の方法としては、パルス電圧+V、−Vの大きさは一定にして、図2に示す時間T1、T2、T3の調整により、圧力室5内の圧力振動の振幅を徐々に増大させるようにして吐出時の圧力を徐々に高めてもよい。例えば、時間T1及びT2を、圧力室5内に生じた圧力波が圧力室5の一端(共通インク室側の端)から、圧力室5の他端(吐出口6側の端)まで伝播する時間に設定することで、圧力室5内の圧力振動の振幅を徐々に増大するようにできる。
As a second method, the amplitude of the pressure vibration in the
なお、図2(C)は連続して吐出される液滴数が3滴の場合の圧電部材への印加電圧波形を、図2(E)は4滴の場合の印加電圧波形を示す。5滴以上の吐出についてもその吐出液滴数に応じてパルスが繰り返される。また、印加電圧波形は、矩形パルスに限らず、図2(B)、(D)に示すようなスロープを持たせた矩形パルスでもよい。さらには、三角状のパルスでも、三角関数状のパルス波形でも、またそれらを組み合わせたものでもよい。 2C shows a voltage waveform applied to the piezoelectric member when the number of droplets ejected continuously is three, and FIG. 2E shows a voltage waveform applied when there are four droplets. For the ejection of 5 droplets or more, the pulse is repeated according to the number of ejected droplets. The applied voltage waveform is not limited to a rectangular pulse, and may be a rectangular pulse having a slope as shown in FIGS. Further, it may be a triangular pulse, a trigonometric pulse waveform, or a combination thereof.
次に、スペーサ濃度を様々に変えて吐出速度のバラツキ評価を行った結果について説明する。1滴の平均吐出液滴容量が15plのスペーサ吐出ヘッド(インクジェットヘッド)を使用し、スペーサは直径4μmのものを用いた。この結果、スペーサ濃度を2.5重量%よりも大きくすると吐出速度のバラツキが20%に達してしまった。したがってスペーサ濃度は2.5重量%以下とすることが望ましい。さらに、吐出速度のバラツキを10%以下に抑えるためにはスペーサ濃度を2.0重量%以下に、さらに吐出速度のバラツキを5%以下に抑えるためにはスペーサ濃度を1.5重量%以下にすればよいことが実験的に得られた。 Next, the result of evaluating the variation in the discharge speed with various spacer concentrations will be described. A spacer discharge head (inkjet head) having an average discharge droplet capacity of 15 pl was used, and a spacer having a diameter of 4 μm was used. As a result, when the spacer concentration was higher than 2.5% by weight, the variation in the discharge speed reached 20%. Therefore, the spacer concentration is preferably 2.5% by weight or less. Furthermore, the spacer concentration is set to 2.0% by weight or less to suppress the variation in the discharge speed to 10% or less, and the spacer concentration is set to 1.5% by weight or less in order to suppress the variation in the discharge speed to 5% or less. It was experimentally obtained.
表1は、スペーサ濃度を1.0重量%としたインクを用い、上述した第2の方法の吐出方法により複数滴吐出を行った場合における、液滴dの吐出数と、1吐出あたりの平均液滴容量と、平均吐出速度と、合体された液滴Dの着弾位置に形成される平均スペーサ数との関係を示す。 Table 1 shows the number of droplets d discharged and the average per discharge when a plurality of droplets are discharged by the above-described second method using an ink with a spacer concentration of 1.0% by weight. The relationship between the droplet volume, the average discharge speed, and the average number of spacers formed at the landing position of the combined droplet D is shown.
また、この表1に基づいて、図3に吐出数と平均吐出速度と着弾される平均スペーサ数との関係をグラフに示し、図4に吐出数と1吐出あたりの平均液滴容量と着弾される平均スペーサ数との関係をグラフに示した。 Further, based on this Table 1, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of discharges, the average discharge speed, and the number of average spacers to be landed, and FIG. 4 is a graph showing the number of discharges and the average droplet capacity per discharge. The relationship with the average number of spacers is shown in the graph.
平均吐出速度及び平均液滴容量は、吐出数が1〜3までの間では次第に増加する傾向にあるが、吐出数が3以上ではほぼ一定に安定する。すなわち、スペーサ濃度1.0重量%で3滴以上の吐出において、1滴1滴の吐出速度及び液滴容量のバラツキを抑えることができる。この結果、スペーサ吐出ヘッドと基板とが位置を相対的に変えながら、次々と複数のスペーサ形成位置にスペーサ含有インクの吐出を行っていくに際して、着弾位置のずれを抑えることができ、スペーサ形成位置の精度を高められる。また、着弾位置に形成されるスペーサ数は吐出数に比例しているので、吐出数の制御により、1箇所に形成されるスペーサ数の制御を容易に行える。 The average discharge speed and the average droplet capacity tend to increase gradually when the number of discharges is from 1 to 3, but stabilizes almost constant when the number of discharges is 3 or more. That is, in the discharge of 3 drops or more at a spacer concentration of 1.0% by weight, it is possible to suppress variations in the discharge speed and drop volume of each drop. As a result, the displacement of the landing positions can be suppressed when discharging the spacer-containing ink to a plurality of spacer formation positions one after another while the position of the spacer discharge head and the substrate is relatively changed. Can improve the accuracy. Further, since the number of spacers formed at the landing position is proportional to the number of ejections, the number of spacers formed at one place can be easily controlled by controlling the number of ejections.
また、吐出数は8以上であってもよいが、あまり吐出数を増やすと、例えばスペーサ吐出ヘッドとして1滴の吐出液滴容量が10plの標準的なインクジェットヘッドを使用した場合には、基板に着弾される全液滴容量が80plに達してしまい、スペーサ形成領域から大きくはみ出してしまうおそれがある。こうなると、画素領域にスペーサが及んだり、また下地となる配向膜の種類にもよるが配向特性に溶媒が悪影響を及ぼす可能性もある。このため、着弾される全液滴容量は75pl以下に抑える必要がある。また、着弾される全液滴容量が15plより少なくなるとそれに含まれるスペーサ数が少なくなり、1箇所のスペーサ形成領域内に通常必要とされる2〜8個のスペーサを確保することが難しくなる。以上のことより、目的とする液晶表示素子の設計により最適範囲は多少異なるが、1箇所のスペーサ形成位置に着弾される全液滴容量は15〜75plの範囲に制御する必要がある。 In addition, the number of ejections may be 8 or more. However, if the number of ejections is increased too much, for example, when a standard inkjet head with a ejection droplet capacity of 10 pl is used as a spacer ejection head, There is a possibility that the total volume of the landed droplets reaches 80 pl and protrudes greatly from the spacer formation region. In this case, the spacer may reach the pixel region, and the solvent may adversely affect the alignment characteristics depending on the type of the alignment film serving as a base. For this reason, the total droplet volume to be landed must be suppressed to 75 pl or less. Further, if the total droplet volume to be landed is less than 15 pl, the number of spacers included in the droplet volume decreases, and it becomes difficult to secure 2 to 8 spacers that are normally required in one spacer formation region. From the above, the optimum range varies somewhat depending on the design of the target liquid crystal display element, but the total droplet volume landed at one spacer forming position needs to be controlled in the range of 15 to 75 pl.
以上述べたように本実施形態によれば、スペーサ濃度を所定濃度以下に抑えることで複数の吐出口のそれぞれから吐出される1滴1滴の吐出速度及び吐出液滴量のばらつきを抑えて、吐出開始時から安定してスペーサ含有インクを吐出できるので、スペーサ形成位置の精度を高めることができ、この結果液晶パネル製造の歩留まり向上が可能となる。また、スペーサ濃度を低くしても1箇所のスペーサ形成位置に複数滴のインク滴下を行っているので1箇所のスペーサ形成位置に必要な数のスペーサを確実に形成することができる。さらに、その複数滴のインク滴下は、後から吐出されるインクほど吐出速度を逐次大きくして先に吐出されたインク液滴が基板に到達する前にそれに追いつかせて飛翔中に合体させて基板に着弾させるので、1滴1滴を順に基板に着弾させて重ねていく場合に比べて、1箇所のスペーサ形成位置に必要な全液滴(複数滴)の滴下に要する時間を短くできる。この結果、基板全体におけるスペーサ形成工程、さらには液晶パネル製造工程に要する時間の短縮化を図れる。 As described above, according to the present embodiment, by suppressing the spacer concentration to a predetermined concentration or less, it is possible to suppress variations in the discharge speed and the amount of discharged droplets of each droplet discharged from each of the plurality of discharge ports. Since the spacer-containing ink can be stably ejected from the beginning of ejection, the accuracy of the spacer formation position can be increased, and as a result, the yield of liquid crystal panel manufacturing can be improved. Even if the spacer concentration is lowered, a plurality of ink drops are applied to one spacer forming position, so that the necessary number of spacers can be reliably formed at one spacer forming position. Further, the plurality of ink drops are successively increased in the discharge speed of the ink to be discharged later, and the ink droplets discharged earlier are caught up before reaching the substrate to be combined during the flight. Therefore, the time required for dropping all the droplets (a plurality of droplets) required at one spacer forming position can be shortened as compared with the case where each droplet is landed on the substrate in order and stacked. As a result, it is possible to shorten the time required for the spacer forming step for the entire substrate and further for the liquid crystal panel manufacturing step.
なお、基板面方向に関して均一な安定した基板間ギャップを保持できるのであれば、ブラックマトリクス1のすべての交差部にスペーサを形成する必要はない。また、基板全体でのスペーサの必要個数は基板平面寸法の大きさによって異なってくる。また、インクをブラックマトリクス1の交差部以外のライン状部分に滴下してその部分にスペーサを形成してもよい。
Note that it is not necessary to form spacers at all intersections of the
1…ブラックマトリクス、2…スペーサ含有インクの滴下領域、4…スペーサ吐出ヘッド、5…圧力室、6…吐出口。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
先に吐出されるインク液滴の吐出圧力よりも後に吐出されるインク液滴の吐出圧力を大きくすることで後から吐出されるインク液滴ほど吐出速度が速くなるように複数滴のインク滴を前記吐出口から吐出させ、先に吐出されたインク液滴が前記スペーサ形成位置に到達する前に、後から吐出されたインク液滴を先に吐出されたインク液滴に飛翔中に追いつかせて、前記吐出口から吐出された複数滴のインク液滴が一体となって前記スペーサ形成位置に滴下されるようにすることを特徴とするスペーサ形成方法。 A spacer-containing ink in which granular spacers for keeping a liquid crystal sealing gap formed between a pair of substrates are dispersed in a solvent is opposed to a spacer formation position on one of the pair of substrates. In the spacer forming method of discharging from the discharge port of the spacer discharge head positioned and dropping to the spacer forming position,
By increasing the ejection pressure of the ink droplets ejected after the ejection pressure of the ink droplets ejected earlier, multiple ink droplets are arranged so that the ejection speed becomes faster for the ink droplets ejected later. Before the ink droplet ejected from the ejection port reaches the spacer formation position, the ink droplet ejected later is allowed to catch up with the previously ejected ink droplet during the flight. A method of forming a spacer, wherein a plurality of ink droplets discharged from the discharge port are integrally dropped onto the spacer forming position.
内部に生じる圧力変化により前記スペーサ含有インクを取り込んで液滴として吐出させる圧力室を有し、前記基板に対して相対的に移動可能なスペーサ吐出ヘッドと、
一箇所のスペーサ形成位置毎に、前記圧力室内のスペーサ含有インクに複数回圧力をかけて複数の液滴を吐出させ、かつ、前記複数液滴の内、後に吐出された液滴が先に吐出された液滴に飛翔中に追いついて一体になるように前記スペーサ含有インクに複数回圧力をかけて着弾液滴中のスペーサ個数を制御する駆動部と、
を備えることを特徴とするスペーサ形成装置。 A spacer-containing ink in which granular spacers for maintaining a liquid crystal sealing gap formed between a pair of substrates are dispersed in a solvent is dropped onto a spacer forming position on one of the pair of substrates. A spacer forming device,
A spacer discharge head that has a pressure chamber that takes in the spacer-containing ink and discharges it as droplets due to a pressure change generated inside, and is movable relative to the substrate;
For each spacer forming position, a plurality of droplets are ejected by applying pressure to the spacer-containing ink in the pressure chamber a plurality of times, and the droplets ejected later among the plurality of droplets are ejected first. A drive unit for controlling the number of spacers in the landing droplets by applying pressure to the spacer-containing ink a plurality of times so as to catch up with the formed droplets during flight and to be integrated;
A spacer forming apparatus comprising:
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