JPH02241572A - 微粒子散布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、基板上に微粒子を乾式で均一に散布する装
置に関する。

従来の技術 従来例えば液晶用セルにあっては、スペーサとして使用
される微粒子を基板上に均一に単分散させることが求め
られており、それを実現させる方法として、（１）溶媒
に微粒子を分散させた液を湿式噴霧する方法、（２）微
粒子を気体により乾式散布する方法等がある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら方法（１）にあっては、溶媒の乾燥時に基
板上で微粒子の移動が起って、微粒子の凝集部分を生じ
、また使用するフロン、アルコール等の溶媒の安全性及
び噴霧液の分散を十分に行わなければならない等の問題
があった。

つぎに方法（２）にあっては、微粒子のファン・デル・
ワールス力及び静電気力によって凝集物が形成され、基
板上に微粒子の凝集部分が生じ。

また散布装置などへの微粒子の付着が生ずる等の問題が
あった。これは一般に平均粒子径が０．１〜２０μｍの
微粒子は、材質が無機物質または有機物質のいかんに拘
らず、ファン・デル・ワールスカ及び静電気力などによ
り凝集が生するためであり、その結果ガラスなどの基板
上に微粒子を均一に単分散させることが非常に困窺とな
っている。

そこでこの発明の目的は、前記のような湿式。

乾式分散法に使用された散布装置のもつ問題魚を解消し
、微粒子の凝集部分の発生を防止し。

基板上に微粒子を乾式で均一に単分散させることのでき
る散布装置を提供するにある。

課題を解決するための手段 この発明は前記のような目的を達成するために、微粒子
拡散室と、この微粒子拡散室の頂部と連通管によって頂
部が連通されている微粒子散布室とを具え、前記微粒子
拡散室は上下段フィルタによって区画された試料室を有
し、この試料室には下段フィルタの上下から試料室内に
送気する散布用気体管が設けられ、前記微粒子散布室の
内面は帯電防止処理が施され、下部には微粒子が散布さ
れる基板支持用のスクリーンが設けられ、前記連通管の
微粒子散布室内に開口する微粒子散布口の近くに洗浄用
気体を送気する洗浄用気体管が設けられているものであ
る。

また下段フィルタの上部に位置する散布用気体管は複数
個設けられ、これらの気体管は微粒子拡散室に斜め下向
きに、かつ半径方向に対して同じ方向にほぼ同一の角度
をもって傾斜して配置されている。

作　　　用 前記のような微粒子散布装置において、散布される微粒
子は試料室内において下段フィルタ上の試料皿に装填さ
れ、下段フィルタの上部に開口する散布用気体管から微
粒子の上面に対して吹き出され、このようにして試料室
内に飛散した微粒子は、下段フィルタの下部の散布用気
体管から吹出す気体も加って、試料室の上部の上段フィ
ルタを通過し、この際単分散状態となって微粒子拡散室
の頂部に到り、ここから連通管を介して微粒子散布室の
頂部に導かれ、ここにおいて該連通管の散布口から該散
布室内に散布される。

この際微粒子散布室の下方には基板がスクリーンによっ
て支持されており、微粒子担持気体はこのスクリーンを
通過して下方に排出されることとなるため、該散布室内
を層流となって降下し、また該散布室の内面は帯電防止
処理が施されていることから、微粒子は静電気力の影響
を受けることなく、基板上に均一に散布されるが、散布
口では気体の流速が急激に低下するため、その先端部に
微粒子が付着しようとするが、その近くに開口している
洗浄用気体管から洗浄用気体が散布口の先端部に吹付け
られてここを洗浄することとなるので、これが防止され
ることとなる。

また下段フィルタの上部に複数の散布用気体管が垂直方
向及び水平方向において、下向きにかつ半径方向と異る
方向に傾斜して設けられているので、試料室において散
布用気体が螺旋状に吹き出され、これにより同室内にお
ける微粒子の飛散が均一となる。

実施例 第１．第２図に示すこの発明の実施例について説明する
。

１は微粒子拡散室、２は微粒子散布室をそれぞれ示し、
拡散室１と散布室２とは互いの項部を連通する連通管３
によって連結されている。

拡散室１は上下段のフィルタ４，５によって区画された
試料室６を有し、上下段フィルタ４はステンレス、ナイ
ロン等によって形成されており、この実施例では上段の
フィルタは４−１゜２．３のように３段設けられ、下方
から」ニガへかけてその透孔の目開きは次第に小さくな
っていて、それぞれの目開きは１５０μ、４４μ、１０
μとなっており、下段フィルタの透孔の目開きは５μと
なっているが、フィルタの数及び透孔の径はこれに限る
ものでないことはいうまでもない。

試料室６には上部から垂直方向及び水平半径方向に対し
て、その傾斜角α、βが約３５°〜５５°、好ましくは
４５°の角度をもって傾斜した複数（この実施例では４
本）の上部散布用気体管７が挿入されており、また下段
フィルタ５の下方には下部散布用気体管８が接続されて
いる。

９は下段フィルタ５に載置された試料皿、１０はフィル
タ４，５の目詰りを防止するため拡散室１の外周に取付
けられてこれを振動するバイブレータ、１１はアースを
示す。

微粒子散布室２はその内面に帯電防止剤が塗布され、底
部に基板支持用スクリーン１３か改番プられ、連通管３
の微粒子散布口１４の近くに吹出口を有する洗浄用気体
管１５が挿入されている。

そして１６はスクリーン１３に支持された基板、１７は
アースを示す。

２０は気体ボンベを示し、気体管７，８．１５にフィル
タ２１．流量計２２が配置された気体ライン２３を介し
て、空気、ヘリウム等からなる気体を送給するようにな
っている。

前記のようなものにおいて、微粒子散布作業を行うに当
っては、スクリーン１３上にガラス板からなる基板１６
を載置し、試料皿９に微粒子を充填して、ボンベ２０か
らの気体を気体管７，８を介して拡散室１内に、また気
体管１５を介して散布室２に吹出させる。これにより試
料皿９内の試料は瞬時に拡散室１内に飛散して上昇し、
連通管３を経て散布室２内に散布される。この際試料皿
９から飛散した微粒子中には微量の凝集物が存在するこ
とがあるが、この凝集物はフィルタ４を通過する際気体
中に単分散される。

前記のようにして散布室２に吹出された単分散した微粒
子は、連通管３の散布口１４で急速に流速低下すること
から、ここに付着しようとするが洗浄°用気体管１５か
ら吹出す気体によってその付着が防止される。そしてこ
のような微粒子を担持する気体は、スクリーン１３を通
って散布室２外に排出されることから、散布室２内を層
流となって下降し、また散布室２の内面は帯電防止加工
されていて、微粒子がこれにひかれることがないことも
あって、微粒子は基板１６上に均一に散布され、これ以
外の微粒子は回収して再使用される。

なお微粒子が０．１〜２０μ肩程度の粒径領域では静電
気力による凝集力が強く働くこととなるか、アース１１
．１７によってこれが排除される。

前記の場合において、基板１６上のｌｆ［子の散布密度
は、微粒子の量、気体の流量及び散布室２の連通管３の
散布口１４から基板１６までの互層等を調節することに
よって制御することができる。

実施例１ 第１．第２図に示した装置を使用して、平均粒子径５．
５μ纏のシリカの微粒子をガラス基板１６上に表１に示
す条件で散布した。散布結果を表２に示す。

表１　　散布条件 表２　散布結果 表２及び第３図かられかるように、この発明の装置を使
用して微粒子を散布した場合、ガラス基板上に散布され
た微粒子は均一に分散されており、４個以上の凝集粒子
は観察されず、また、３個以下の凝集粒子も非常に少な
い。

実施例２ 第１図に示した装置を使用して、平均粒子径５．５μ重
のシリカの微粒子をガラス基板１６上に表３に示す条件
で散布した。散布結果を表４に示す。

表３　散布条件 第１図に示した装置において、拡散室１のフィルタ４お
よび散布室２の洗浄用気体管１５を設置しない装置を使
用して、平均粒径５．５μｍの微粒子を実施例１の表１
と同一の散布条件で散布した。散布結果を表５に示す。

表５　散布結果 表４ 散布結果 表４から、散布密度が異なるほかは、実施例１と同様に
４個以上の凝集粒子はＷＡ察されず。

３個以下の凝集粒子も少ないことがわかる。

比較例 前記のことから、この比較例は実施例に比較して、ガラ
ス基板１６上に散布された微粒子は、特に４個以上の凝
集粒子が相当量観察され、また３個以下の凝集粒子も多
いことがわかる。

発明の効果 この発明は前記のようであって、内面を？ｌＦｌ防電加
工した微粒子拡散室と、これと連通管で頂部とおしを連
結した微粒子散布室とをもち、微粒子拡散室に設けた上
下段フィルタによって形成された試料室内に装填された
微粒子の上下部から散布用気体管によって気体が送給さ
れて飛散した微粒子が、微粒子散布室に連通管によって
送られて、該散布室の下部に設けたスクリーンで支持さ
れた基体に上部から散布され、連通管の微粒子散布室の
近くに洗浄用気体が吹付けられるようになっているので
、微粒子拡散室内において飛散した微粒子はフィルタを
通過する際、単分散状態となって微粒子散布室に送られ
、その際洗浄用気体により散布口に、また帯帯防止加工
により該散布室内面にそれぞれ付着することなく、この
ようにして凝集物を生ずることなく均一な単分散状態で
基板上に散布されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例の一部を縦断した正面図、第
２図は第１図の微粒子拡散室の下部の横断平面図である
。 １・・・微粒子拡散室 ３・・・連通管 ５・・・上段フィルタ ７．８・・・散布用気体管 １４・・・微粒子散布口 １６・・・基板 ２・・・微粒子散布室 ４・・・上段フィルタ ６・・・試料室 １３・・・スクリーン １５・・・洗浄用気体管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微粒子拡散室と、この微粒子拡散室の頂部と連通管
   によって頂部が連通されている微粒子散布室とを具え、
   前記微粒子拡散室は上下段フィルタによって区画された
   試料室を有し、この試料室には下段フィルタの上下から
   試料室内に送気する散布用気体管が設けられ、前記微粒
   子散布室の内面は帯電防止処理が施され、下部には微粒
   子が散布される基板支持用のスクリーンが設けられ、前
   記連通管の微粒子散布室内に開口する微粒子散布口の近
   くに洗浄用気体を送気する洗浄用気体管が設けられてい
   ることを特徴とする微粒子散布装置。 ２、下段フィルタの上部に位置する散布用気体管は複数
   設けられ、これらの気体管は微粒子拡散室に斜め下向き
   に、かつ半径方向に対して同じ方向にほぼ同一の角度を
   もって傾斜して配置されている請求項１に記載の微粒子
   散布装置。