JPH112817A - 液晶素子の製造方法及び微粒子散布装置 - Google Patents

液晶素子の製造方法及び微粒子散布装置

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JPH112817A
JPH112817A JP15421797A JP15421797A JPH112817A JP H112817 A JPH112817 A JP H112817A JP 15421797 A JP15421797 A JP 15421797A JP 15421797 A JP15421797 A JP 15421797A JP H112817 A JPH112817 A JP H112817A
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Toshimitsu Tanaka
登志満 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶素子
の製造方法において、セルギャップを保持するためのス
ペーサー及び上下基板を点接着するための接着剤粒子と
いった微粒子を大気圧等の変動による影響を防止して均
一に基板上に散布する。 【解決手段】 微粒子を揮発性分散媒に分散してなる分
散液10をスプレー散布する装置に、大気圧測定装置2
1及び分散液の液温測定装置23を配備し、これらの装
置による測定結果に基づいて上記分散液の散布条件、例
えばスプレーノズル11の移動速度や移動パターンを補
正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビ、パ
ーソナルコンピュータ、パチンコ遊戯台等に使用される
液晶素子の製造方法、特に基板間の距離を制御するため
のスペーサーや上下基板を接着するための接着剤ビーズ
等を散布する工程、及び該工程において用いられる微粒
子散布装置に関する発明である。
【0002】
【従来の技術】ディスプレイとして広く用いられている
液晶素子は、基本的に一対の基板間に液晶を挟持してな
るが、該基板間の間隔(セルギャップ)を保持するため
には、通常、ガラスファイバー、アルミナビーズ、プラ
スチックビーズ、シリカビーズ等のスペーサーを基板間
に介在せしめている。
【0003】一方、近年液晶素子の大面積化に対する要
求が高く、セルギャップの均一性が重要視される中で、
均一なセルギャップを実現させるため、例えばエポキシ
樹脂からなる接着剤ビーズを基板上に散布して上下基板
を接着させている。
【0004】上記スペーサーや接着剤ビーズといった微
粒子を基板間に介在させる方法としては、上下基板を貼
り合わせる前に、一方の基板にスピンコート法やスプレ
ー散布法等により散布させる方法が一般的である。中で
も、量産性及び大型の基板に対する難易度の面からスプ
レー散布法が広く行なわれている。
【0005】このスプレー散布法とは、上記微粒子をア
ルコールやフロン等の揮発性分散媒に所定の割合で混合
してなる分散液を、スプレーを用いて基板上に噴霧し、
その後、揮発性分散媒を蒸発させることにより、上記微
粒子のみを基板上に存在せしめる方法である。特に、上
記分散液の取り込みがサクション方式である二流体スプ
レーノズルにマスフローコントローラーを介してN2
スを定量供給し、定位置に設置した容器から微粒子の分
散液を吸い上げて噴霧する方法が多く採用されている。
スプレー散布方法では、分散液中の微粒子濃度を均一に
保つため、該分散液の撹拌が必要となり、スターラー撹
拌もしくは超音波洗浄を用いた超音波撹拌等の撹拌手段
が散布装置に装備されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のスプレ
ー散布方法においては、工程中の大気圧変動及び分散液
の液温変動により、微粒子の散布密度が変動するという
問題があった。この問題は、スプレーノズルの先端部の
高さと、分散液の液面の高さを相対的に一定に保つため
に該液面の高さを制御する手段を備えた散布装置におい
ても生じていた。
【0007】本発明は、上記問題を解決し、大気圧や分
散液の液温変動による微粒子の散布密度変動を防止し、
微粒子の均一なスプレー分散を実現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、一対の
基板間に液晶を挟持してなる液晶素子の製造方法であっ
て、一方の基板上にスペーサー及び/又は接着剤ビーズ
を揮発性分散媒に分散してなる分散液をスプレー散布す
る工程を有し、該工程において、大気圧及び分散液の液
温を測定し、その測定結果によって上記分散液の散布条
件を補正することを特徴とする液晶素子の製造方法であ
る。
【0009】また本発明の第二は、一対の基板間に液晶
を挟持してなる液晶素子の製造工程において、一方の基
板上にスペーサー及び/又は接着剤ビーズを揮発性分散
媒に分散してなる分散液をスプレー散布する微粒子散布
装置であって、大気圧測定手段及び上記分散液の液温測
定手段を備え、該手段における測定結果によって上記分
散液の散布条件を補正する手段を備えたことを特徴とす
る微粒子散布装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を具体
的に示す。
【0011】図1は本発明の微粒子散布装置の一実施形
態を示す模式図である。図中、10はスペーサー及び/
又は接着剤ビーズの微粒子を揮発性分散媒(例えばイソ
プロピルアルコール)に分散させてなる揮発性の分散
液、11は分散液の取り込みがサクション方式である二
流体スプレーノズル、12は分散液を入れた容器、13
は容器12内の液面を検出する手段である、高さが固定
された光電センサー、14は容器12内の液面を一定に
保つ手段である昇降機の駆動部、15は微粒子を散布す
る基板、16はスプレーノズルから噴霧された微粒子、
17はスプレーノズル11にN2 ガスを送る配管、18
はスプレーノズル17に分散液10を送る配管、19は
昇降機の制御部、20はスプレーノズル17にN2 ガス
を定量供給するマスフローコントローラー、21は大気
圧測定装置、22はNC制御部、23は分散液の液温測
定装置である。
【0012】上記装置において、スプレーノズル11は
2 ガスの供給により生じた負圧で容器12内の分散液
20を取り込み、基板15に向かって噴霧する。分散液
の噴霧に伴って、容器12内の液面は次第に低下する
が、常に光電センサー13により容器12内の液面を検
出し、昇降機で容器12内の液面の高さを補正制御する
ことにより、スプレーノズル11の先端の高さ(H2
と前記分散液10の液面の高さ(H1 )との差ΔH=H
2 −H1 が±(1/2)dの精度で一定となる(通常は
2 >H1 であり、またdは一対の光電センサー間隔で
ある)。従って、容器12内の液面が低下しても、スプ
レーノズル11が吸い上げる分散液10の分量が減少せ
ず、基板15上の微粒子16の散布密度の変動が抑制さ
れる。
【0013】分散液10の液面を検出する手段として
は、上記の光電センサー13の他にフロートセンサーや
超音波センサー等を適用することができ、また、容器1
2を上下させる手段としてはボールねじやナット等を用
いることができる。
【0014】さらに、本実施形態の装置においては、分
散液10を入れた容器12を上下移動させることによっ
て、分散液10の液面とスプレーノズル11の先端の高
さを相対的に一定に保っているが、消費された分散液1
0に相当する量を他の供給系から容器12内に供給する
ことにより、同様の作用を行なうものであっても良い。
【0015】しかしながら、前記したように、容器12
内の分散液10の液面の高さを制御し得る上記装置にお
いても、分散液10の液温や大気圧の影響による微粒子
の散布密度の変動は避けられなかった。本発明の装置に
おいては、上記システムに加えて、大気圧測定装置21
と分散液10の液温測定装置23を備え、これらの装置
の測定結果により分散液の散布条件を補正し、基板15
に散布される微粒子16の散布密度を均一化する。本実
施形態においては、NC制御部12によりスプレーノズ
ル11の移動速度を制御し、これにより微粒子16の散
布密度を制御する。
【0016】本実施形態の装置において、大気圧及び液
温の変動に対応するスプレーノズル移動速度の補正手順
を図7〜10により説明する。図7は大気圧変動に対す
る接着剤ビーズの散布密度とスプレーノズルの速度(N
Cアーム速度)の補正量との関係を示す図であり、図8
は分散液の液温変動量に対する接着剤ビーズの散布密度
とスプレーノズルの速度の補正量との関係を示す図であ
り、図9は大気圧変動に対するスペーサーの散布密度と
スプレーノズルの速度の補正量との関係を示す図であ
り、図10は分散液の液温変動量に対するスペーサーの
散布密度とスプレーノズルの速度の補正量との関係を示
す図である。尚、各関係は一例であり、用いるビーズや
分散液の種類等により変化しうるものである。
【0017】接着ビーズ散布の場合を図7、図8を用い
て説明する。先ず、25℃の液温で、大気圧が1000
HPaの場合に、散布密度が80個/mm2になるNC
アーム速度を100%とする。この条件を基準とし、後
日、大気圧が1010HPaに変動した時(即ち+10
HPaの変動)、図7に示すように散布密度は+10個
/mm2変動して90個/mm2となる。この時の補正
は、図7よりNC補正量=1%で、NCアーム速度を1
01%に設定して散布することにより、80個/mm2
の散布密度で接着ビーズを散布することができる。
【0018】上記手順と同様にして、図8より、液温の
変動に対しても補正を行うことにより、常に一定の散布
密度で散布することができる。
【0019】さらに、スペーサービーズについても、同
様にして図9、図10を用いて補正しながら散布を行
う。尚、スペーサービーズの散布条件の基準は、液温が
25℃、大気圧が1000HPa、散布密度が300個
/mm2でNCアーム速度が100%である。
【0020】スペーサービーズと接着ビーズは同時散布
しても良いが、異なる基板にそれぞれ散布した方が、よ
り安定した散布密度が得られる。
【0021】本発明において、大気圧や液温の変動によ
り補正される散布条件としては、スプレーノズルの移動
速度の他に、スプレーノズルの移動パターンや、容器1
2内の分散液10の液面の高さ、配管17を介して送ら
れるN2 ガスの流量等が挙げられる。また、上記N2
スは空気でも構わない。
【0022】図2は図1に示した散布装置のスプレーノ
ズル移動機構の構成例を模式的に示した平面図である。
図中、26はスプレーノズル取り付け軸、27a,27
bはそれぞれX方向及びY方向にスプレーノズルを移動
させるためのNC駆動装置、28はNC駆動装置とスプ
レーノズル取り付け軸26を固定するための固定軸、2
9は基板を支えるためのステージ、30は基板、31は
散布装置全体を囲むブースである。
【0023】図3は図2の移動機構にスプレーノズルを
取り付け、基板に対して微粒子を散布する様子を模式的
に示した側面図である。図中、32はスプレーノズル、
33はスプレーノズルに分散液を供給するためのチュー
ブ、34は分散液を入れる容器、35は分散液、36は
分散液35中の微粒子の分散性を保つための超音波発生
装置、37は超音波発生装置36を支えるための架台、
38はスプレーノズル32より噴霧された円錐状の分散
液である。
【0024】上記装置において、スプレーノズル取り付
け軸26に固定されたスプレーノズル32は、XY方向
NC駆動装置27a,27bにより基板30上方の基板
30表面と平行な面内で移動しながら、分散液35を基
板30の表面に散布することができる。この時のスプレ
ーノズル32の移動パターンは任意に決めることがで
き、基板30に上記微粒子を均一な密度で配設すること
ができるパターンであればどのようなパターンでも適用
できる。図5はその一例であり、図中、51がスプレー
ノズルの移動パターン、52はパターンの開始点、53
が終了点である。
【0025】また、分散液の分散性を保つ手段の別の例
として、低周波振動撹拌システムの模式図を図6に示
す。図中、61は分散液、62は分散液61を噴霧する
スプレーノズルに接続されたテフロンチューブ、63は
分散液61を入れた容器、64は容器63に振動を与え
る振動発生機、65はその発信増幅器である。さらに、
容器63上部には、振動の加速度を検知する加速度ピッ
クアップ66が設置してあり、振動を制御する自動振動
制御器67に接続されている。
【0026】自動振動制御器67は振動数、変位量、加
速度を制御でき、例えば振動数を低周波(10〜50H
z)とし、加速度を分散液61の微粒子濃度を均一に保
つに足る値(0.2〜1.5G)とする。それ以上の加
速度値にすると、分散液61のはね上がりを生じ、その
液滴が容器内壁面上部、容器蓋部に付着し、乾燥した
際、微粒子の凝集の原因となるため好ましくない。
【0027】図4は、本発明の製造方法により作製され
た液晶素子の一例の断面を模式的に示した図である。図
中、41a,41bは、ガラス板、プラスチック板など
からなる基板、42a,42bは、例えば帯状パターン
などの所定パターンで形成された透明電極で、互いに交
差している。43a,43bは、スパッタリング法等に
より形成された絶縁膜、44a,44bは、例えば印刷
法で形成された配向膜、45は基板41aと41bとを
シーリングするためのシール材、46はセルギャップを
保持するためのスペーサー、47は基板41aと41b
とを点接着するための接着剤ビーズ、48は基板41
a,41b間に挟持された液晶である。
【0028】
【実施例】厚さ1.1mmの2枚のガラス基板上にIT
Oのストライプ状電極をそれぞれ形成し、その上にスパ
ッタリング法にてTa25 膜を1000Åの厚さで形
成した後、LQ1802(日立化成社製、ポリイミド系
膜材)をフレキソ印刷法によって塗布し、270℃の温
度で1時間焼成し、300Åの厚さに形成した後、ラビ
ング処理を行なった。以上のようにして得られた一方の
基板にスクリーン印刷法にてシール材(三井東圧化学社
製、商品名:ストラクトボンドXN−21−F)を印刷
し、図2に示す装置の散布ブースに投入した。
【0029】次に、分散液として、平均粒径1.16μ
mのスペーサー(触媒化成社製、商品名:シリカマイク
ロビーズ)0.1g及び平均粒径5.6μmの接着剤ビ
ーズ(東レ社製、商品名:トレパール)0.8gを1リ
ットルのイソプロピルアルコール中に分散させたものを
用い、チューブを介してスプレーノズルに供給し、図5
に示したパターンで該分散液を噴霧した。ここで、散布
密度がスペーサーは300個/mm2 、接着剤ビーズは
80個/mm2 となるように、大気圧及び分散液の変動
に応じて該スプレーノズルの移動速度を補正しながら散
布開始点52から終了点53まで70秒間でスプレーノ
ズルを移動させた。
【0030】上記散布条件で複数枚連続散布した時の接
着剤ビーズの散布密度の変動を図11に示す。また、比
較例として、大気圧及び液温変動による補正を加えずに
一定の速度でスプレーノズルを移動させた場合の散布密
度変動も図11に示す。本図に示される通り、本発明の
製造方法によれば、大気圧や液温変動による微粒子の散
布密度のばらつきが抑制されていることがわかる。
【0031】上記のようにして得られた第1の基板に、
第2の基板を貼り合わせた後、100℃に加温しながら
圧着し、さらに150℃で1時間加熱硬化処理を行なっ
た後、ピリミジン系強誘電性液晶を注入して液晶素子と
した。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大気圧や分散液の液温変動に対応して散布条件が補正さ
れるため、微粒子の散布密度が常に一定に保たれ、基板
内及び基板毎のスペーサーや接着剤ビーズの密度にばら
つきがなく、均一なセルギャップの液晶素子を安定して
供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の微粒子散布装置の一実施形態の模式図
である。
【図2】図1に示した散布装置のスプレーノズル移動機
構の構成例を模式的に示した平面図である。
【図3】本発明にかかる微粒子を散布する様子を模式的
に示した側面図である。
【図4】本発明の製造方法により作製された液晶素子の
一例の断面を模式的に示した図である。
【図5】本発明にかかるスプレーノズルの移動パターン
の一例を示す図である。
【図6】本発明に適用される低周波振動撹拌システムの
模式図である。
【図7】大気圧変動に対する接着剤ビーズの散布密度と
スプレーノズルの速度の補正量との関係を示す図であ
る。
【図8】分散液の液温変動量に対する接着剤ビーズの散
布密度とスプレーノズルの速度の補正量との関係を示す
図である。
【図9】大気圧変動に対するスペーサーの散布密度とス
プレーノズルの速度の補正量との関係を示す図である。
【図10】分散液の液温変動量に対するスペーサーの散
布密度とスプレーノズルの速度の補正量との関係を示す
図である。
【図11】本発明の実施例における接着剤ビーズの連続
散布における散布密度変動を示す図である。
【符号の説明】
10 分散液 11 スプレーノズル 12 容器 13 光電センサー 14 昇降機の駆動部 15 基板 16 微粒子 17,18 配管 19 昇降機の制御部 20 マスフローコントローラー 21 大気圧測定装置 22 NC制御部 23 液温測定装置 26 スプレーノズル取り付け軸 27a,27b X,Y方向NC駆動装置 28 固定軸 29 ステージ 30 基板 31 ブース 32 スプレーノズル 33 チューブ 34 容器 35 分散液 36 超音波発生装置 37 架台 38 分散液 41a,41b 基板 42a,42b 透明電極 43a,43b 絶縁膜 44a,44b 配向膜 45 シール材 46 スペーサー 47 接着剤 48 液晶 51 スプレーノズルの移動パターン 52 散布開始点 53 散布終了点 61 分散液 62 テフロンチューブ 63 容器 64 振動発生機 65 発信増幅器 66 加速度ピックアップ 67 自動振動制御器

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶
    素子の製造方法であって、一方の基板上にスペーサー及
    び/又は接着剤ビーズを揮発性分散媒に分散してなる分
    散液をスプレー散布する工程を有し、該工程において、
    大気圧及び分散液の液温を測定し、その測定結果によっ
    て上記分散液の散布条件を補正することを特徴とする液
    晶素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶
    素子の製造工程において、一方の基板上にスペーサー及
    び/又は接着剤ビーズを揮発性分散媒に分散してなる分
    散液をスプレー散布する微粒子散布装置であって、大気
    圧測定手段及び上記分散液の液温測定手段を備え、該手
    段における測定結果によって上記分散液の散布条件を補
    正する手段を備えたことを特徴とする微粒子散布装置。
  3. 【請求項3】 上記装置がスプレー散布用ノズルを基板
    上に移動させて上記分散液を散布する方式であり、補正
    される散布条件が、該スプレー散布用ノズルの移動速度
    である請求項2記載の微粒子散布装置。
  4. 【請求項4】 上記装置がスプレー散布用ノズルを基板
    上に移動させて上記分散液を散布する方式であり、補正
    される散布条件が、該スプレー散布用ノズルの移動パタ
    ーンである請求項2記載の微粒子散布装置。
  5. 【請求項5】 上記補正される散布条件が、装置内に配
    された容器内に収納された上記分散液の液面の高さであ
    る請求項2記載の微粒子散布装置。
  6. 【請求項6】 上記補正される散布条件が、スプレー散
    布に使用する気体の流量である請求項2記載の微粒子散
    布装置。
  7. 【請求項7】 上記気体が空気である請求項6記載の微
    粒子散布装置。
  8. 【請求項8】 上記気体が窒素である請求項6記載の微
    粒子散布装置。
JP15421797A 1997-06-12 1997-06-12 液晶素子の製造方法及び微粒子散布装置 Withdrawn JPH112817A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100731040B1 (ko) * 2002-06-12 2007-06-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 제조방법
US7316750B2 (en) * 2000-03-29 2008-01-08 Sharp Kabushiki Kaisha Method for manufacturing liquid crystal display
JP2009063786A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Zebiosu:Kk 粉体散布装置

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