JP5150625B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、スペーサの配置方法に関する。
液晶表示装置のフロントパネルとリアパネルの間には、パネル間に液晶が封入される隙間を形成するために、パネル間にスペーサが配置されている。
この様なスペーサを配置するために、近年では、インクジェット方式のプリンターが用いられており、多数のノズル孔が一列に列設された吐出ヘッドと基板とを相対的に移動させ、吐出ヘッド内に配置された圧電素子に電圧を印加し、各ノズル孔からスペーサを含有する吐出液を吐出させ、基板上の行列状の吐出位置に着弾させ、乾燥して吐出位置一カ所当たり複数のスペーサから成るスペーサ集団を配置している。
スペーサは、パネル間に歪みが発生しないようにするため、パネル面内で規則正しい位置に配置されている。
図７の符号１１０は液晶表示パネルを示しており、格子状のブラックマトリクス１１１の間に光が透過する透光部１１２が配置されており、スペーサ集団１１５がブラックマトリクス１１１の行列状の位置に配置されている。
しかし、ノズル孔の形成精度や圧電素子の特性にはばらつきがあるため、設定された吐出位置に吐出液が着弾せず、着弾位置に誤差が生じてしまう。
誤差が生じた着弾位置は行列状に配置された吐出位置から外れており、ノズル孔に誤差の原因がある場合、誤差を有する着弾位置が連続してしまうため、誤差を有する着弾位置に配置されたスペーサ集団が基板上で筋として見え、表示装置としては不良品となってしまう。
特開２００４−３７８５５ 特開２００４−１０９８５６
本発明は、上記課題を解決するために創作されたものであり、その課題は、筋が発生しないスペーサの配置技術を提供することにある。
筋の発生原因は、行列状の吐出位置から外れた吐出位置が発生することにあるが、本発明の発明者は、むしろ、筋の発生原因は、吐出位置を規則正しく並ばせようとすることにあることを見出した。
即ち、規則正しい位置に配置された大多数のスペーサ集団の中に、規則から外れた位置に配置されたスペーサ集団が並んでいることが筋の発生原因であるから、規則から外れた位置を修正するのではなく、吐出位置を塗布対象物上で規則正しく並ばせないようにすればよい。
本発明は、上記観点から創作されたものであり、複数のノズル孔が形成された吐出ヘッドを塗布対象物に対して相対的に移動させ、前記ノズル孔からスペーサが含有された吐出液を吐出し、前記塗布対象物上の行と列とが交叉する行列状に配置された遮光帯上に着弾させ、前記遮光帯上の複数の位置に、前記スペーサを配置し、フロントパネルとリアパネルの間に液晶が封入される隙間を形成する液晶表示装置の製造方法であって、前記遮光帯上に吐出位置を設定する設定工程と、前記吐出位置に前記吐出液を吐出する吐出工程と、を有し、前記設定工程では、前記吐出位置として、前記遮光帯の前記行と前記列とが交叉する交叉位置上に規則的に配置される複数の第一の位置と、前記遮光帯の前記交叉位置と前記交叉位置との間の前記列上の位置であって、乱数に従って配置される第二の位置とを設定する液晶表示装置の製造方法である。
また、本発明は、液晶表示装置の製造方法であって、前記設定工程は、前記遮光帯の前記交叉位置と前記交叉位置の間の前記列上に複数の仮吐出位置を設定し、前記仮吐出位置毎に前記乱数に従った移動量を算出し、前記仮吐出位置の前記列上の位置を表す値から、算出した前記移動量だけ列が伸びる方向に沿って離間した値を前記列上の位置を示す第三の位置とし、前記第三の位置を前記第二の位置として設定する工程を有する液晶表示装置の製造方法である。
本発明は上記のように構成されており、遮光帯は基板上で格子状に配置されている。格子状に配置された遮光帯の平行な一群を列、列に対して直行する他の平行な一群を行とすると、本発明は、列又は行上に配置されるスペーサの位置を、乱数係数に従って決定するスペーサ配置方法であり、規則正しい位置に配置されるスペーサ集団と、乱数係数に従って配置されるスペーサ集団とを組み合わせてもよい。
本発明によれば、スペーサが配置された塗布対象物に筋が見えることはない。
本発明に用いる吐出装置を説明するための側面図 本発明に用いる吐出装置を説明するための平面図 吐出ヘッドに設けられたノズル孔を説明するための平面図 未処理の塗布対象物の表面を説明するための平面図 乱数係数に従ってスペーサを配置した状態の塗布対象物の表面を説明するための平面図 乱数係数に従った位置のスペーサと規則正しい位置のスペーサを組み合わせた塗布対象物の表面を説明するための平面図 筋が見える塗布対象物の表面を説明するための平面図
符号の説明
４…吐出ヘッド １０…塗布対象物 １１……遮光帯 １５、１６……スペーサ(集団) Ｎ1〜Ｎn…ノズル孔
図１は、本発明方法に用いることができる吐出装置１の側面図であり、図２は平面図である。
この吐出装置１は台２を有しており、台２上に配置された軸３には、図３に示すような複数のノズル孔Ｎ1〜Ｎnを有する吐出ヘッド４が配置されている。
吐出ヘッド４は、吐出液供給装置５と制御装置７に接続されている。吐出液供給装置５には、スペーサを含有する吐出液が配置されており、吐出液供給装置５から吐出ヘッド４に吐出液が供給されると、制御装置７によって、所望量の吐出液が各ノズル孔Ｎ1〜Ｎnから吐出されるように構成されている。
軸３は、台２に対し、軸３が伸びる方向とは垂直方向であって、水平面内で直線的に往復移動可能に構成されており、吐出ヘッド４は、軸３に沿って水平面内で往復移動可能に構成されている。
軸３に対して吐出ヘッド４が静止した状態で、軸３が台２上に配置された塗布対象物１０に対して直線的に移動すると、吐出ヘッド４は、塗布対象物１０に対して直線的に移動する。
ここでは、塗布対象物１０が静止しているが、軸３が静止し、塗布対象物１０が軸３に対して直線的に移動してもよいし、両方が移動することで相対的に直線移動してもよい。
図４は、スペーサが配置される塗布対象物１０の平面図である。
塗布対象物１０は、光が透過しない遮光帯１１と、光が透過する透光部１２を有している。
遮光帯１１は、一定の幅を有する帯状の薄膜であり、塗布対象物１０の表面に格子状に配置され、遮光帯１１によって囲まれた領域が透光部１２にされている。
格子状の遮光帯１１のうち、互いに平行な一群を列とし、列と垂直な一群を行とすると、遮光帯１１の列は一定間隔ｔで形成され、隣接する行も一定間隔ｓで形成されている。
また、ノズル孔Ｎ1〜Ｎnは、一定間隔ｗで一列に配置されている。このノズル孔Ｎ1〜Ｎnの間隔ｗは、列と列の間隔ｔよりも大きく設定されている。吐出ヘッド４は水平面内で回転可能に構成されている。
塗布対象物１０は、遮光帯１１の列又は行のいずれか一方が塗布対象物１０と吐出ヘッド４の相対的な移動方向に対して平行になるように台２上に配置される。
ここでは、列が移動方向に対して平行に配置されているものとすると、先ず、吐出ヘッド４を回転させ、ノズル孔Ｎ1〜Ｎnの中心間を結ぶ線分と、遮光帯１１の列の伸びる方向とが成す角度θが、ｔ＝ｗ×ｃｏｓθ を満たすような方向に吐出ヘッド４を向けると、各ノズル孔Ｎ1〜Ｎnを、遮光帯１１の列上に位置させることができる。
その状態で、軸３の移動によって吐出ヘッド４と塗布対象物１０とを相対的に移動させると、列上の所望位置に吐出液を吐出することができる。
制御装置７にはコンピュータ８が接続されており、コンピュータ８の記憶装置９内には、各ノズル孔Ｎ1〜Ｎnが列上で吐出液を着弾させる吐出位置を予め記憶させておくことができる。
乱数に従って生成された吐出位置を記憶させる方法について説明する。
コンピュータ８の記憶装置９には、乱数発生関数のプログラムが記憶されており、ここでは、遮光帯１１の列上であって、互いに行列状に並ぶ位置に吐出位置が設定され、記憶装置９に、仮吐出位置として記憶されている(この場合、一列中の仮吐出位置の間隔は等しく、一行中の仮吐出位置の間隔も等しい。)ものとすると、先ず、乱数発生関数によって正又は負の実数値の乱数を生成し、生成させる毎に仮吐出位置と一対一に対応付けて乱数係数Ｒとして記憶しておく。例えば、仮吐出位置に番号を付し、乱数の発生順序で対応付けて記憶する。
列が伸びる方向の座標をＸ、行が伸びる方向の座標をＹとし、仮吐出位置の座標を(Ｘ，Ｙ)で表すと、記憶された乱数係数Ｒと、同一列内で隣接する仮吐出位置間の距離Ｌとを乗算した値に、座標Ｘの値を加算して修正吐出位置(Ｘ＋Ｌ×Ｒ，Ｙ)を求め、記憶する。Ｌ×Ｒは乱数発生により与えられる移動量である。
修正吐出位置(Ｘ＋Ｌ×Ｒ，Ｙ)は、仮吐出位置(Ｘ，Ｙ)に対して、乱数係数Ｒの符号によってＹ座標の原点側に｜Ｌ×Ｒ｜だけ移動した位置、又は、原点側とは反対側に｜Ｌ×Ｒ｜だけ移動した位置に変更される。
仮吐出位置(Ｘ，Ｙ)の移動範囲は、仮吐出位置(Ｘ，Ｙ)を中心として±｜Ｌ×Ｒ｜の範囲であり、隣接する仮吐出位置(Ｘ＋Ｌ，Ｙ)，(Ｘ−Ｌ，Ｙ)の移動範囲と重ならないようにするためには、乱数係数Ｒを、−０．５＜Ｒ＜０．５の範囲で生成すればよい。
各仮吐出位置に対して修正吐出位置が求められたら、その修正吐出位置を記憶し、吐出ヘッド４と塗布対象物１０とを相対的に移動させ、各ノズル孔Ｎ1〜Ｎnから吐出液を吐出し、修正吐出位置に着弾させる。塗布対象物１０上の吐出位置の列がノズル孔Ｎ1〜Ｎnの個数よりも多い場合、吐出ヘッド４を軸３に沿って移動させ、未吐出の列上にノズル孔Ｎ1〜Ｎnを位置させ、上記と同様に、記憶されている修正吐出位置に吐出液を吐出する。
図６の符号１５は、乱数係数Ｒに従って配置された複数のスペーサから成るスペーサ集団を示している。
以上説明したように、本発明では、吐出位置は塗布対象物１０上でランダムな位置に設定されるから、設定された吐出位置に着弾せず、配置された位置に誤差が生じているスペーサ集団があっても、誤差に起因する移動量は、乱数係数による移動量に吸収されてしまい、筋が見えることはない。
以上は、記憶された仮吐出位置を移動させて修正吐出位置を求める場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、乱数に基づいて修正吐出位置の座標を直接生成してもよい。
例えば、列が伸びる方向の座標ｘが、一列中で０＜ｘ＜Ａの範囲内にｎ個の修正吐出位置を設定する場合、０＜ｒ＜Ａの範囲の値のｎ個の乱数値ｒを発生させ修正吐出位置(ｒ，Ｙ)を生成すればよい。各列毎に別の乱数を発生させ、修正吐出位置を生成して記憶する。
また、上記は、全部の吐出位置を乱数に従って設定したが、規則正しい位置に設定された吐出位置と、乱数に従って設定された吐出位置を混在させても良い。
例えば、上記のように遮光帯の列上に乱数に従って吐出位置を設定すると共に、それとは別に、行と列が交叉する規則正しい位置に吐出位置を設定することができる。
図６の符号１５は、乱数係数Ｒに従って配置されたスペーサ集団を示しており、同図の符号１６は、行と列が交叉する規則正しい位置に配置されたスペーサ集団を示している。
上記実施例では一列中の吐出位置数を各列で同数に設定したが、異ならせてもよい。また、吐出位置を列上ではなく、行上のランダムな位置に設定してもよい。更に、行と列の交叉位置以外の行と列の両方の位置上に配置できる。

Claims (2)

  1. 複数のノズル孔が形成された吐出ヘッドを塗布対象物に対して相対的に移動させ、前記ノズル孔からスペーサが含有された吐出液を吐出し、前記塗布対象物上の行と列とが交叉する行列状に配置された遮光帯上に着弾させ、前記遮光帯上の複数の位置に、前記スペーサを配置し、フロントパネルとリアパネルの間に液晶が封入される隙間を形成する液晶表示装置の製造方法であって、
    前記遮光帯上に吐出位置を設定する設定工程と、
    前記吐出位置に前記吐出液を吐出する吐出工程と、
    を有し、
    前記設定工程では、前記吐出位置として、前記遮光帯の前記行と前記列とが交叉する交叉位置上に規則的に配置される複数の第一の位置と、前記遮光帯の前記交叉位置と前記交叉位置との間の前記列上の位置であって、乱数に従って配置される第二の位置とを設定する液晶表示装置の製造方法。
  2. 前記設定工程は、前記遮光帯の前記交叉位置と前記交叉位置の間の前記列上に複数の仮吐出位置を設定し、前記仮吐出位置毎に前記乱数に従った移動量を算出し、前記仮吐出位置の前記列上の位置を表す値から、算出した前記移動量だけ列が伸びる方向に沿って離間した値を前記列上の位置を示す第三の位置とし、前記第三の位置を前記第二の位置として設定する工程を有する請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
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