JPH0667184A - 帯電式スペーサ粒子散布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示素子等を構成するフラットパネルに用い
られるスペーサ粒子の選択的散布を可能にする。 【構成】 基板１の表面には所定のストライプパタンに
従って予め電極２が設けられている。この電極２と基板
１との間に所望の電位差を与え帯電領域を形成する。次
に、イオン化したスペーサ粒子３を基板１上に散布し静
電引力を利用して帯電領域即ち電極２のみにスペーサ粒
子３を選択吸着する。この後、スペーサ粒子３を介して
対向基板４を基板１に重ね合わせシール材５により互い
に接着してフラットセルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯電式スペーサ粒子散布
方法に関する。より詳しくは、所定の間隙を介して対向
配置された一対の基板からなるフラットセルにおいて基
板間隙を一定に制御する為に用いられるスペーサ粒子の
静電散布方法に関する。なお、かかるフラットセルは例
えば液晶素子やプラズマ素子等の偏平型電気光学装置に
利用される。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のフラットセルの一般的な
構造を示す模式的な断面図である。ガラス等からなる一
対の基板１０１，１０２は、所定の間隙を介して対向配
置されており、基板周辺に設けられたシール材１０３を
介して互いに接着されている。通常、両基板１０１，１
０２の間隙を一定に保持する為に、所定の粒径を有する
スペーサ粒子１０４が介在している。かかる構造を有す
るフラットセルを例えば液晶表示素子に利用する場合、
基板間隙は数μｍのオーダで表示面全体に渡って精密に
制御する必要がある。この為、大画面セルではスペーサ
粒子１０４の使用が必須になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図６は、図５に示した
従来のフラットセルの平面図である。但し、上側の基板
１０１は図示を省略している。スペーサ粒子１０４は微
細な粒径を有しており、一般に基板１０２の表面に対し
てランダムに散布される。しかしながら、液晶表示素子
等の場合、セル間隙内には液晶が封入充填されており、
スペーサ粒子は異物である。従って、スペーサ粒子の存
在する部分は他の部分と光学的特性が異なり、本来の画
像表示特性が犠牲になる。ランダムに散布した場合、表
示画面の有効領域にスペーサ粒子が介在する事となり、
画像品質が損なわれるという課題がある。従来のランダ
ム散布方法では、表示画面の非有効領域にスペーサ粒子
を選択的に配置し画像品質の低下を防止するという対策
が講じられない。例えば、カラー表示素子の場合には、
ＲＧＢ三原色カラーフィルタがストライプ状に形成され
ており、個々のストライプ間には表示コントラストを上
げる為にブラックストライプ１０５が設けられている。
このブラックストライプ１０５は入射光を遮断する為非
有効表示領域である。この部分にスペーサ粒子１０４を
整列させる事ができれば、画像品質が向上する。しかし
ながら、従来のランダム散布方法ではこの様な処理を行
なう事が不可能であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は所定のパタンに沿ってスペーサ粒子
を散布する事ができる改善された方法を提供する事を目
的とする。かかる目的を達成する為に以下の手段を講じ
た。即ち、本発明にかかるスペーサ粒子散布方法は、所
定のパタンに従って基板表面に帯電領域を形成する前工
程と、イオン化したスペーサ粒子を該基板上に散布し静
電引力を利用して前記帯電領域のみにスペーサ粒子を選
択吸着させる本工程とからなる事を特徴とする。具体的
には、所定のパタンに従って基板表面に予め設けられた
電極と該基板の間に電位差を与え帯電領域を形成する様
にしている。あるいは、感光体原盤を光照射し所定のパ
タンに従って静電潜像を形成した後、基板を重ね合わせ
その表面に間接的な帯電領域を形成する様にしても良
い。

【０００５】本発明にかかる帯電式スペーサ粒子散布方
法は、例えばプラズマアドレス液晶表示装置の組み立て
に利用できる。この装置は、中間基板を介して液晶基板
及びプラズマ基板を夫々所定の間隙を介して貼着し液晶
セル及びプラズマセルが一体的に積層したフラット構造
を有する。かかる構成において、プラズマ基板の表面に
予め設けられたプラズマ電極を帯電させた後イオン化さ
れたスペーサ粒子を散布し前記プラズマ電極に沿ってス
ペーサ粒子を選択吸着する事ができる。この後、該スペ
ーサ粒子を介してプラズマ基板と中間基板とを互いに貼
着してプラズマセルを構成する。又、液晶セルについて
は、プラズマ電極に整合する様に定められたパタンに従
って中間基板表面に帯電領域を形成した後イオン化され
たスペーサ粒子を散布し該パタンに合わせてスペーサ粒
子を選択吸着する。この後、該スペーサ粒子を介して液
晶基板と中間基板とを互いに貼着し液晶セルを構成す
る。この様にすれば、プラズマセル側のスペーサ粒子と
液晶セル側のスペーサ粒子は平面的に見て互いに整合配
列され、有効表示領域から除く事ができる。

【０００６】

【作用】本発明においては、基板側とスペーサ粒子側を
互いに反対極性に帯電させ、両者の間に作用する静電引
力を利用して選択散布を行なっている。スペーサ粒子の
帯電処理については、例えばガラスあるいはプラスチッ
ク等からなる微粉末をイオンブローにより供給散布すれ
ば良い。又、基板表面の帯電処理については、例えば電
極をそのまま利用して基板に対し大きな電位差を与えイ
オン吸着源とする。又、場合によっては何ら電極の形成
されていない基板に対してスペーサ粒子の選択的散布を
行なう場合もある。この時には、間接静電方式複写機に
採用されている原理を利用する事ができる。即ち、所定
の感光体原盤を光照射し与えられたパタンに従って静電
潜像を形成した後、基板を重ね合わせその表面に間接的
な帯電領域を形成する事ができる。

【０００７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる帯電式スペーサ
粒子散布方法の第一実施例を示す工程図である。まず最
初に工程Ａにおいてガラス等の誘電体材料からなる基板
１を用意する。本実施例では、基板１の表面に予めスト
ライプ状の電極２がパタニング形成されている。次に、
工程Ｂにおいて、電極２と基板１の間に所定の電位差を
与え帯電領域を形成する。本実施例では、接地された基
板１に対して電極２に正極性の電圧を印加し、正の帯電
領域を設けている。続いて工程Ｃにおいて、所定の粒径
を有するスペーサ粒子３を負イオン化し基板１上に散布
する。負イオン化したスペーサ粒子３と正の帯電領域と
の間に静電引力が働き、スペーサ粒子３は電極２に沿っ
て選択吸着される。（Ｃ）の図は選択吸着された後の状
態を示している。スペーサ粒子３としては、例えばガラ
スやプラスチック等の誘電体ビーズを用いる事ができ
る。又、イオン化の手段としては所謂イオンブローを採
用できる。なお、用いる材料の性質によってはスペーサ
粒子を正イオン化しても良い。この場合には、電極２に
負極性の電圧を印加し負の帯電領域を形成する。最後に
工程Ｄにおいて、スペーサ粒子３を介し対向基板４を基
板１に重ね、シール材５により互いに接着してフラット
セルを完成する。両基板１，４の間隙は一定の粒径を有
するスペーサ粒子３により基板面全体に渡って一様に制
御されている。加えて、スペーサ粒子３は電極２に沿っ
て選択的に配列されている。

【０００８】図２は本発明にかかる帯電式スペーサ粒子
散布方法の他の実施例を示す工程図である。本実施例で
は間接静電方式複写の原理を利用してスペーサ粒子の選
択的散布を行なっている。先ず、工程Ａにおいて有機光
導電体からなる感光体原盤６を用意する。次に工程Ｂに
おいて、所定のマスクを介し感光体原盤６の表面を光照
射し、選択的に活性化して帯電パタン７を形成する。本
例では、ストライプ状のマスクを用いて、ストライプ状
の帯電パタン７を設けている。次に工程Ｃにおいて、感
光体原盤６の表面に薄板ガラス等からなる基板１を重ね
合わせる。本実施例では、特に極薄のガラス基板にスペ
ーサ粒子の選択散布を行なう場合に適している。積層さ
れた基板１の表面には帯電パタン７（静電潜像）に対応
した間接的な帯電領域が形成される。続いて工程Ｄにお
いて、イオンブロー等によりイオン化されたスペーサ粒
子を散布し、静電引力を利用して前記帯電領域のみにス
ペーサ粒子３を選択吸着させる。好ましくは、スペーサ
粒子３の表面には薄い接着膜が被覆されている。この接
着膜は熱硬化型あるいは紫外線硬化型である。スペーサ
粒子３を選択吸着させた後、加熱処理を加えるか紫外線
照射処理を行なう事により、スペーサ粒子３を基板１の
表面に対して定着できる。最後に工程Ｅにおいて、基板
１に対向基板４を重ね合わせシール材５で互いに接合し
フラットパネルを完成する。両基板１，４の間隙は選択
吸着されたスペーサ粒子３により全面に渡って均一に制
御できる。

【０００９】図３は本発明にかかる帯電式スペーサ粒子
散布方法を応用して組み立てられたプラズマアドレス液
晶表示装置の一例を示す模式的な断面図である。本装置
は液晶セル１１とプラズマセル１２と両者の間に介在す
る中間基板１３とを積層したフラット構造を有する。中
間基板１３は液晶セル１１を駆動する為にできる限り薄
い事が必要であり、例えば５０μｍ程度の厚みを有する
薄板ガラスからなる。液晶セル１１は上側の液晶基板１
４を用いて構成されており、その内側主面には透明導電
膜からなる複数の信号電極Ｄが列方向に沿って互いに平
行に形成されている。液晶基板１４はシール材１５を用
いて所定の間隙を介し中間基板１３に接着されている。
間隙内には液晶層１６が充填されている。この間隙寸法
は通常５μｍ程度であり表示面全体に渡って均一に保つ
必要がある。この為、間隙内には所定の粒径を有するス
ペーサ粒子３１が散布されている。これにより間隙寸法
は±０．１μｍ程度の誤差内に制御する事ができる。液
晶層１６は信号電極Ｄと中間基板１３に接面している。

【００１０】一方、プラズマセル１２は下側のガラス等
からなるプラズマ基板１７を用いて構成されている。基
板１７の内側主面上にはプラズマ電極１８が形成されて
いる。プラズマ電極１８は交互にアノードＡ及びカソー
ドＫとして機能しプラズマ放電を発生させる。プラズマ
電極１８は信号電極Ｄに交差する様に行方向に沿ってス
トライプ状に配置されている。プラズマ電極１８の上に
沿ってスペーサ粒子３２が整列している。このスペーサ
粒子３２はプラズマセル１２のギャップを規定するもの
であり、例えば２００μｍの粒径を有する。ガラス基板
１７の周縁部に沿って低融点ガラス等からなるシール材
２１が配設されており、薄板ガラス１３とガラス基板１
７とを接着している。両者の間に気密封止されたプラズ
マ室２２が形成される。このプラズマ室２２の内部には
イオン化可能なガスが封入されている。ガス種は例えば
ヘリウム、ネオン、アルゴンあるいはこれらの混合気体
から選ぶ事ができる。プラズマ室２２は整列したスペー
サ粒子３２によって分割されており各々行走査単位を構
成する。隣接する一対のプラズマ電極１８即ちアノード
ＡとカソードＫとの間に所定の電圧を印加すると封入さ
れているガスが選択的にイオン化されイオン化ガスの局
在した放電領域２３が形成される。この放電領域２３は
整列したスペーサ粒子３２によって区画化されており行
走査単位となる。この放電領域２３と信号電極Ｄとの交
差部に個々の画素が位置する事になる。即ち、放電領域
２３を線順次で走査するとともに、信号電極Ｄに対して
所定の画像信号を供給する事により液晶層１６が画素毎
に駆動され所望の画像表示が得られる。

【００１１】引き続き図３を参照してプラズマアドレス
液晶表示装置の組み立て方法を説明する。本実施例では
プラズマセル１２を先に組み立てた後液晶セル１１を組
み立てる。先ず、プラズマ基板１７の表面に予め設けら
れたストライプ状のプラズマ電極１８を帯電させた後、
イオン化されたスペーサ粒子３２を散布し前記プラズマ
電極１８に沿ってスペーサ粒子を吸着する。次に、スペ
ーサ粒子３２を介してプラズマ基板１７と中間基板１３
とをシール材２１により互いに貼着しプラズマセル１２
を構成する。本実施例では、スペーサ粒子３２は選択的
にプラズマ電極１８に整合しており、アノードＡとカソ
ードＫの間に生成される放電領域２３から外れている。
換言すると、スペーサ粒子３２は行走査単位に介在しな
いので、透過光に対して悪影響を及ぼす事がない。

【００１２】次に液晶セル１１の組み立てを説明する。
先ず、中間基板１３単体の状態で、プラズマ電極１８に
整合する様に定められたストライプパタンに従って表面
に帯電領域を形成する。この処理には、例えば図２に示
した間接静電方式を利用する事ができる。続いて、イオ
ン化されたスペーサ粒子３１を散布し該ストライプパタ
ンに合わせて選択吸着させる。その後定着処理を施す。
この様に、予め単体の状態でスペーサ粒子３１を散布し
た中間基板１３に対して、前述したプラズマセルの組み
立て工程を行なう。その後、該スペーサ粒子３１を介し
て液晶基板１４と中間基板１３とをシール材１５により
互いに貼着し液晶セル１１を構成する。図から明らかな
様に、液晶セル側のスペーサ粒子３１もプラズマ電極１
８に整合しており、行走査単位から外れている。従っ
て、透過光に対して悪影響を及ぼす事はない。

【００１３】比較例として、図４に従来の加工技術を用
いて組み立てられたプラズマアドレス液晶表示装置の例
を示す。基本的には図３に示した構造と同一であり、理
解を容易にする為に対応する部分には対応する参照番号
を付してある。この比較例では、スペーサ粒子３２に代
えて隔壁もしくはリブ４２を利用して、中間基板１３と
プラズマ基板１７との間のギャップを制御している。こ
のリブ４２は、例えば厚膜スリーン印刷によりプラズマ
電極１８に重ねて形成される。しかしながら、プラズマ
電極１８のストライプパタンを微細化し且つ大画面構成
とした場合には、プラズマ電極１８の配列ピッチと、リ
ブ４２の配列ピッチを精度良く一致させて積層印刷する
事は技術的に困難であり、位置ずれが生じる。この為、
個々の行走査単位の間で放電電流のばらつきが生じると
いう欠点がある。これに対して、本発明にかかる帯電式
スペーサ粒子散布方法を採用すれば、極めて単純な手段
によりスペーサ粒子３２をプラズマ電極１８に対して整
合させる事ができる。

【００１４】第２の相違点として、比較例では液晶セル
１１側のスペーサ粒子３１はランダムに散布されてい
る。従って、放電領域２３からなる行走査単位の部分に
スペーサ粒子３１が介在し透過光に対して悪影響を及ぼ
し良好な表示品位を得る事ができない。

【００１５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、所
定のパタンに従って基板表面に帯電領域を形成した後、
イオン化したスペーサ粒子を該基板上に散布し静電引力
を利用して前記帯電領域のみにスペーサ粒子を選択吸着
させる様にしている。スペーサ粒子の散布位置を予め設
計されたパタン通りに制御する事が可能であり、高精度
なフラットセル構造体を形成することができるという効
果がある。かかるフラットセル構造体を表示素子に利用
した場合には極めて高品位の画像表示を得る事ができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる帯電式スペーサ粒子散布方法の
第１実施例を示す工程図である。

【図２】同じく本発明にかかる帯電式スペーサ粒子散布
方法の第２実施例を示す工程図である。

【図３】本発明にかかる帯電式スペーサ粒子散布方法を
用いて組み立てられたプラズマアドレス液晶表示装置を
示す模式的な断面図である。

【図４】従来の加工技術を用いて組み立てられたプラズ
マアドレス液晶表示装置の比較例を示す断面図である。

【図５】従来のフラットセル構造を示す断面図である。

【図６】同じく従来のフラットセル構造を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電極（帯電領域） ３ スペーサ粒子 ４ 対向基板 ５ シール材 ６ 感光体原盤 ７ 帯電パタン（静電潜像）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のパタンに従って基板表面に帯電領
   域を形成する前工程と、イオン化したスペーサ粒子を該
   基板上に散布し静電引力を利用して前記帯電領域のみに
   スペーサ粒子を選択吸着させる本工程とを有する帯電式
   スペーサ粒子散布方法。
2. 【請求項２】 該前工程は、所定のパタンに従って基板
   表面に予め設けられた電極と該基板の間に電位差を与え
   帯電領域を形成する工程である請求項１記載の帯電式ス
   ペーサ粒子散布方法。
3. 【請求項３】 該前工程は、感光体原盤を光照射し所定
   のパタンに従って静電潜像を形成したのち、基板を重ね
   合わせその表面に間接的な帯電領域を形成する工程であ
   る請求項１記載の帯電式スペーサ粒子散布方法。
4. 【請求項４】 中間基板を介して液晶基板及びプラズマ
   基板を夫々所定の間隙を介して貼着し液晶セル及びプラ
   ズマセルが一体的に積層したフラット構造を有するプラ
   ズマアドレス液晶表示装置の組立方法であって、プラズ
   マ基板の表面に予め設けられたプラズマ電極を帯電させ
   た後イオン化されたスペーサ粒子を散布し前記プラズマ
   電極に沿ってスペーサ粒子を吸着する工程と、該スペー
   サ粒子を介してプラズマ基板と中間基板とを互いに貼着
   しプラズマセルを構成する工程を有する事を特徴とする
   プラズマアドレス液晶表示装置の組立方法。
5. 【請求項５】 プラズマ電極に整合する様に定められた
   パタンに従って中間基板表面に帯電領域を形成した後イ
   オン化されたスペーサ粒子を散布し該パタンに合わせて
   スペーサ粒子を吸着する工程と、その後該スペーサ粒子
   を介して液晶基板と中間基板とを互いに貼着し液晶セル
   を構成する工程を含む事を特徴とする請求項４記載のプ
   ラズマアドレス液晶表示装置の組立方法。