JPH0682796A - 微細粒状スペーサの散布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細粒状スペーサの散布方法に関し、プロッ
キングスペーサとしみ模様をなくすことを目的とする。 【構成】 多数の微細粒状スペーサ４を懸濁する液体26
の気化促進温度に加熱したチャンバ８内において、スペ
ーサ４を散布すべき基板２の上方に対向するノズル９よ
り基板２に向けてスペーサ４を懸濁した懸濁液27を噴射
せしめると共に、ノズル９の近傍においてほぼ水平方向
に噴射する圧気31をノズル９より噴射した懸濁液27に向
けて噴射するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）やエレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等
に使用するフラットディスプレイパネルにおいて、一対
の基板の対向間隙を一定にする微細粒状スペーサの散布
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フラットディスプレイパネル例えばＬＣ
Ｄパネルにおいて、液晶は数μm の一定間隔を保って対
向する一対の基板に封入させる必要がある。そのため、
一対の基板は微細粒状のスペーサを介して対向し、注入
した液晶の圧力を大気圧よりやや小さくし、一対の基板
がスペーサを挟持する。

【０００３】かかるＬＣＤ等におけるスペーサの散布方
法として、プラスチック等からなり直径が数μm の微細
粒状スペーサが懸濁されている揮発性液体を、ノズルを
通して接合前の一方の基板に吹き付けるウエット方式が
広く利用されている。

【０００４】図２はウエット方式の従来例によるスペー
サ散布方法の説明図、図３は懸濁液にアルコールや水ま
たはその混合液を使用し発生した欠点の説明図、図４は
基板間隔を設定する微細粒状スペーサの説明図である。

【０００５】図４において、フラットディスプレイパネ
ル（ＬＣＤパネル）１は、透明電極が形成された一対の
透明基板２と３が、多数の球状スペーサ４によって一定
間隔で対向し、周囲を封止剤５により気密封止した基板
対向間隙には、大気圧よりやや小さい圧力の液晶６を充
填する。

【０００６】透明基板２にスペーサ４を散布させる従来
方法を示す図２において、スペーサ散布装置（特開平３
−２１５８３３号公報参照）は、排気パイプ７を具えた
恒温槽チャンバ８の底部に、基板２をほぼ水平に配置す
る。

【０００７】チャンバ８の天板には散布用ノズル９を配
設し、ノズル９を囲うようにスカート10が垂下する。チ
ャンバ８の外には、フロンまたはフロンとアルコールの
混合液等の揮発性液体11に直径が６μm 程度の多数のス
ペーサ４を懸濁された懸濁液12の入ったタンク13、懸濁
液12を室温程度に加熱する加熱機14、加熱機14を通って
ノズル９とタンク13とに接続する液送パイプ15、キャリ
アガスタンク16、キャリアガスを液体11の気化促進温度
に加熱する加熱機17、加熱機17を通ってガスタンク16と
チャンバ８の天板のスカート10内の貫通孔18に接続する
パイプ19、排気パイプ７に接続する排気装置 (図示せ
ず) を配設する。

【０００８】タンク13の底部にはスターラ20を設け、ス
ペーサ４の沈澱を防ぐためスターラ20は常時回転してい
る。かかる装置において、ノズル９より基板２に向けて
懸濁液12を噴射すると共に、基板２に向けてガスタンク
16のキャリアガス21を噴射する。すると、懸濁液12の液
体11は短時間で蒸発し、基板２の表面にはスペーサ４の
みがほぼ均一に分布するようになる。

【０００９】スカート10および基板２に向けて噴射する
キャリアガス21は、一般にブロッキングスペーサ22 (図
３参照）と呼ばれるスペーサ４の合着が、基板２の表面
に生成しないようにする。

【００１０】即ち、スカート10およびキャリアガス21を
使用しない装置では、ノズル９の先端外壁部に気化した
液体11が凝縮し、その凝縮液にはチャンバ８内の気流に
よって運ばれたスペーサ４が高密度に被着する。そし
て、スペーサ４を高密度に含む凝縮液が落下すると、基
板２にブロッキングスペーサ22が生成され、ブロッキン
グスペーサ22はＬＣＤパネル１の透過光を遮断し、基板
２の光学的性能が部分的に損なわれることるなる。

【００１１】前記従来技術によるスペーサの散布方法に
おいて、揮発性液体として揮発性に優れ，非引火性であ
り，基板を汚染せず，透明電極等が形成された基板の信
頼性を損なうことが少ないフロンまたは、フロンとアル
コールの混合液を使用していた。

【００１２】ところがフロンが世界的な規制品となり、
フロンに替わる液体の開発が検討されるようになった
が、決定的な代替え品が見出されていない。そこで、フ
ロンまたはフロンとアルコールの混合液に替わるスペー
サ懸濁用の液体として、アルコールや純水またはその混
合液が使用されるようになった。

【００１３】しかし、アルコールや純水またはその混合
液である新規液体を従来の液体11に替え、従来装置を操
作すると、例えば基板２にスペーサ４を 250個／mm² の
密度に散布するため、アルコール１に対し水１の割合で
混合した新規液体は、フロンとアルコールを混合した従
来の液体11に比べ揮発性が劣る。

【００１４】そこで、新規液体21が基板２に到達する以
前に蒸発するように、散布開始前にチャンバ８内の温度
を90℃程度に加熱しても、散布終了時のチャンバ８内温
度は60℃程度まで低下する。

【００１５】チャンバ８内の温度が70℃程度になると、
アルコールや純水またはその混合液は、ノズル９より噴
射したとき途中で完全に蒸発することなく、一部が基板
２に落下する。

【００１６】そして、蒸発することなく基板２に落下し
た液体は高密度にスペーサ４を含む。そのため、図４に
示す如くブロッキングスペーサ22ができると共に、落下
後に蒸発し基板２にしみ模様23ができる。かかるブロッ
キングスペーサ22およびしみ模様23は、基板２の光学特
性を劣化させることになる。

【００１７】さらに、60℃程度まで低下したチャンバ８
内の温度は、次の散布を行うため90℃まで上げるための
時間（例えば５分程度）が必要になる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の装置を利用し、フロンまたはフロンとアルコール
との混合液に替えて、アルコールや純水またはその混合
液を使用すると、ブロッキングスペーサができる，基板
２にしみ模様が形成され基板２の光学特性が損なわれる
と共に、繰り返し散布のスパーンが長くなり生産性が低
下するという問題点があった。

【００１９】なお、チャンバ８を大形化して基板２とノ
ズル９との間隔を大きくすれば、前記問題点が解決可能
になるが、装置が大形化し, 無駄になるスペーサ４が増
えるため、非現実的である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記問題点の除去を目的
とした本発明方法は、その実施例の説明図である図１に
よれば、多数の微細粒状スペーサ４を懸濁する液体26の
気化促進温度に加熱したチャンバ８内において、スペー
サ４を散布すべき基板２の上方に対向するノズル９より
基板２に向けてスペーサ４を懸濁した懸濁液27を噴射せ
しめると共に、ノズル９の近傍においてほぼ水平方向に
噴射する圧気31をノズル９より噴射した懸濁液27に向け
て噴射する。

【００２１】さらに、前記圧気31を液体26の気化促進温
度に加熱することおよび、液体26がアルコールまたは水
またはアルコールと水の混合液であることである。

【００２２】

【作用】上記手段によれば、ノズル９より噴射した懸濁
液27に圧気31を噴射せしめることにより、懸濁液27の液
体26の蒸発が促進され、従来のスカート10とキャリアガ
ス21とに替わってノズル９の凝縮液の生成を防止し、ス
カート10より効率的にブロッキングスペーサをなくし、
懸濁液27が基板２に落下して生じるしみ模様をなくすこ
とができる。

【００２３】さらに、圧気31を液体26の気化促進温度に
加熱することにより、液体26の蒸発は一層促進されると
共に、チャンバ８内温度が低下しないようになり、繰り
返し散布のサイクルタイムが短縮される。

【００２４】その結果、従来のフロンまたはフロンとア
ルコールの混合液に替えて、アルコールまたは水または
アルコールと水の混合液が、従来のチャンバ８を利用
し、使用可能になる。

【００２５】

【実施例】図１は本発明方法によるスペーサ散布装置の
主要部を示す構成図である。図２と共通部分に同一符号
を使用した図１において、スペーサ散布装置は、排気パ
イプ７を具えた恒温槽チャンバ８の底部に基板２をほぼ
水平に配置し、チャンバ８の天板には基板２に対向する
散布用ノズル９を配設し、ノズル９の少し下方の側部に
は複数個のノズル (または環状開口を設けた筒状ノズ
ル)25 を配設する。

【００２６】チャンバ８の外には、アルコールまたは純
水またはアルコールと純水の混合液である揮発性液体26
に直径が６μm 程度の多数のスペーサ４が懸濁された懸
濁液27の入ったタンク13、懸濁液27を室温程度に加熱す
る加熱機14、加熱機14を通ってノズル９とタンク13とに
接続する液送パイプ15、エアコンプレッサ28、高圧エア
を液体26の気化促進温度に加熱する加熱機29、加熱機29
を通ってノズル９と25に接続するパイプ30、排気パイプ
７に接続する排気装置 (図示せず) を配設する。 タン
ク13の底部にはスターラ20を設け、スペーサ４の沈澱を
防ぐためスターラ20は常時回転している。

【００２７】かかる装置において、チャンバ８内を液体
26の気化促進温度例えば90℃〜 100℃程度に加熱し、加
熱機14にて通過懸濁液27を室温程度に加熱し、コンプレ
ッサ28の高圧エア例えば５kg/cm²のエアを加熱機29で液
体26の気化促進温度例えば 100℃程度に加熱し、その加
熱高圧エア31と共に懸濁液27をノズル９より基板２に向
けて噴射すると共に、ノズル25より加熱高圧エア (圧
気) 31をほぼ水平方向に加熱高圧エア31を噴射させる。

【００２８】その結果、ノズル９より噴射した懸濁液27
の液体26は、チャンバ８内の加熱およびノズル25より噴
射したエア31により気化されることになり、基板２に落
下する前に蒸発し、従来のブロッキングスペーサ22とし
み模様23が形成されないようになる。

【００２９】下記の表は、新旧のスペーサ散布条件を比
較したものである。

【００３０】

【表１】

【００３１】なお、前記実施例において、液体26にフロ
ンまたはフロンとアルコールの混合液を使用すればチャ
ンバ８の小形化を可能とするまたは、フロンとアルコー
ルの混合液に替えてアルコールまたは水またはアルコー
ルと水の混合液を使用可能にする。

【００３２】さらに、圧気31を例えば 100℃程度に加熱
することは液体26の気化を一層促進すると共に、90℃〜
100℃に加熱したチャンバ８内の温度は、スペーサ散布
後に80℃に低下するだけであり連続散布のサイクルタイ
ムを短縮すると共に、例えばアルコールと水の混合液を
使用するとき、水の含有率を高めることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、従来のフロンまたはフロンとアルコールの混合液に
替えて、アルコールまたは水またはアルコールと水の混
合液を使用し、従来のチャンバを利用するも、ブロッキ
ングスペーサおよびしみ模様なしに、スペーサ散布を可
能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法によるスペーサ散布装置の主要部
を示す構成図である。

【図２】 ウエット方式の従来例によるスペーサ散布方
法の説明図である。

【図３】 アルコールや水に懸濁したスペーサを従来装
置で散布した欠点の説明図である。

【図４】 基板間隔を設定する微細粒状スペーサの説明
図である。

【符号の説明】

２はスペーサを散布すべき基板 ４は微細粒状スペーサ ８はチャンバ ９は懸濁液を噴射するノズル 26はスペーサを懸濁する液体 27はスペーサを懸濁した懸濁液

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の微細粒状スペーサ(4) を懸濁する
   液体(26)の気化促進温度に加熱したチャンバ(8) 内にお
   いて、該スペーサ(4) を散布すべき基板(2)の上方に対
   向するノズル(9) より該基板(2) に向けて該スペーサ
   (4) を懸濁した懸濁液(27)を噴射せしめると共に、該ノ
   ズル(9) の近傍においてほぼ水平方向に噴射する圧気(3
   1)を該ノズル(9) より噴射した該懸濁液(27)に向けて噴
   射することを特徴とする微細粒状スペーサの散布方法。
2. 【請求項２】 前記圧気(31)を前記液体(26)の気化促進
   温度に加熱することを特徴とする請求項１記載の微細粒
   状スペーサの散布方法。
3. 【請求項３】 前記液体(26)がアルコールまたは水また
   はアルコールと水の混合液であることを特徴とする請求
   項１記載の微細粒状スペーサの散布方法。