JPH11326914A

JPH11326914A - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JPH11326914A
Application number: JP15383898A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Hikiji; 秀一曳地
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】製造システム(装置)を大型化させることな
く、スペーサが基板上に均一に分散した状態になるよう
スペーサを均一散布でき、かつ、スペーサ利用効率が高
くなるよう散布することの可能な液晶表示装置の製造方
法を提供する。【解決手段】スペーサ噴霧器３に対して超音波振動エ
ネルギーを与えるための超音波発振器２５が設けられて
おり、本発明では、スペーサ粒子が分散された溶媒，す
なわちスペーサ分散溶媒液をスペーサ噴霧器３の散布ノ
ズルから散布する際、超音波発振器２５からの超音波振
動エネルギーをスペーサ噴霧器３に与え、基板に向けて
のスペーサ分散溶媒の散布を散布ノズルの超音波振動エ
ネルギーにより行なうようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来知られている単純マトリック
ス型液晶表示装置の断面図である。図１を参照すると、
一方のポリマーフィルム基板１０１上には、透明電極１
０２，配向膜１０３が積層形成されている。同様に、他
方のポリマーフィルム基板１０４上には、透明電極１０
５，配向膜１０６が積層形成されている。そして、両方
の基板１０１，１０４の配向膜１０３，１０６の間に
は、液晶封入部のセル厚を均一に保持するためのスペー
サ１０８が設けられ、また、液晶１０７が封入されてい
る。

【０００３】この液晶表示装置は次のような工程で作製
される。すなわち、まず、一方のポリマーフィルム基板
１０１上にスパッタ法等により透明電極１０２を成膜
し、続いてスピンナーもしくはグラビア印刷等により配
向膜１０３を形成する。同様に、他方のポリマーフィル
ム基板１０４上にも、スパッタ法等により透明電極１０
５を成膜し、続いてスピンナーもしくはグラビア印刷等
により配向膜１０６を形成する。その後、いずれか一方
の基板，例えば１０１上にスチレン系の樹脂からなるス
ペーサ１０８を散布し、表示領域の外周にシール材料１
０９をスクリーン印刷等によりシール印刷し、両基板１
０１，１０４を貼り合わせ接着後、液晶１０７を注入す
ることで、作製できる。

【０００４】図２は従来の液晶表示装置製造システムを
示す図(特にスペーサの散布方法を説明するための図)で
ある。図２の製造システム例では、スペーサ散布室２０
１の中には、搬送系２０２が水平方向に貫通している。
また、スペーサ散布室２０１の上部には、スペーサ噴霧
器２０３が設けられており、スペーサ噴霧器２０３は、
配管２０７を介して液供給ポンプ２０４，スペーサ供給
タンク２０５に接続されている。ここで、スペーサ供給
タンク２０５内には、スペーサ分散溶媒(スペーサが分
散された溶媒)が収容されており、スペーサ噴霧器２０
３には、スペーサ供給タンク２０５から液供給ポンプ２
０４によってスペーサ分散溶媒が供給されるようになっ
ている。また、スペーサ噴霧器２０３には、散布エア供
給ライン２０６から高圧のエアが供給されるようになっ
ている。

【０００５】この製造システムにおいて、液晶表示装置
を作製するには、前記のように、例えば基板１０１上の
透明電極１０２上に配向膜溶液を塗布し、配向膜溶液の
溶媒をベイク炉で蒸発させて配向膜１０３を硬化させた
後にラビング処理を経た基板(１１１)を、搬送系２０２
でスペーサ散布室２０１中に搬入する。そしてスペーサ
供給タンク２０５から液供給ポンプ２０４によってスペ
ーサ分散溶媒をスペーサ噴霧器２０３の散布ノズルに供
給し、また、これと同時に、スペーサ噴霧器２０３の散
布ノズルに散布エア供給ライン２０６から高圧のエアを
供給し、このエアによりスペーサ分散溶媒を微粒子化し
スペーサ散布室２０１中に高速噴出し、基板(１１１)上
にスペーサ粒子を噴射させて付着させていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のスペ
ーサに用いられている微粒粉体は、液晶表示装置の表示
品質に直接影響するため、用いるスペーサは、その材
質，粒径の均一性等の品質要求が満足されるものである
必要があり、また、散布したスペーサ粒子が凝集して二
次粒子化すると基板間隔を均一に保てないため、スペー
サを十分に分散させて散布することが散布プロセスにお
いて必要である。同様に、十分に分散されたスペーサ粒
子が散布領域において偏ることなく、基板全体および局
所的にも平均して存在するよう散布されることが望まれ
ている。

【０００７】このような平均散布の要求は、一例とし
て、１ｍｍ²当たりスペーサが１００〜４００個程度の
範囲内で設定されている特定の設計個数に対し、１０数
％程度以下のバラツキしか許されない厳しいものであ
る。また、凝集は黒点等の表示品質欠陥となるためさら
に厳しい要求となっている。このため、従来のスペーサ
散布方法においては、広範囲にスペーサを均一に散布す
るため基板からスペーサ噴霧器２０３の散布ノズルを十
分に離し自然沈降による散布を実施している。しかし、
この方法では、製造システム(装置)が大型化し、また散
布に時間がかかるという問題があり、また、高圧噴霧噴
流のためスペーサの付着効率が著しく劣り、スペーサを
大量に消費する等の問題がある。

【０００８】本発明は、製造システム(装置)を大型化さ
せることなく、スペーサが基板上に均一に分散した状態
になるようスペーサを均一散布でき、かつ、スペーサ利
用効率が高くなるよう散布することの可能な液晶表示装
置の製造方法を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、一方の基板と他方の基板
との間に液晶層とスペーサとが挟まれており、２つの基
板のうちの少なくとも一方の基板には透明電極および配
向膜が設けられている液晶表示装置を製造する液晶表示
装置の製造方法であって、配向膜が塗布された基板に、
スペーサ粒子が分散された溶媒を散布ノズルから散布す
る際、該散布を散布ノズルの超音波振動エネルギーによ
り行なうことを特徴としている。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の液晶表示装置の製造方法において、基板は、配向膜
溶液がスピンナーもしくはグラビア印刷等の手法により
塗布され、配向膜溶液中の溶媒を揮発して配向膜を硬化
させた後、ラビング処理が施されたポリマーフィルムで
あることを特徴としている。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の液晶表示装置の製造方法において、散布ノズルの超
音波振動エネルギーの振動周波数は、１０ＫＨｚ乃至１
ＭＨｚの範囲であることを特徴としている。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の液晶表示装置の製造方法において、スペーサ粒子が
分散された溶媒は、表面張力が２５℃で３０ｄｙｎ／ｃ
ｍ以下である溶媒を少なくとも１種類含むことを特徴と
している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１４】図３は本発明に係る液晶表示装置製造シス
テムの構成例を示す図(特に、スペーサ(粉体)の散布方
法を説明するための図)である。図３の製造システムで
は、スペーサ散布室１の中には、スペーサが散布される
基板が載置される基板保持部２１が配置されている。ま
た、スペーサ散布室１には、スペーサが散布されるべき
基板をスペーサ散布室１内に搬入するための搬入口２２
と、スペーサが散布された基板をスペーサ散布室１から
搬出するための搬出口２３とが設けられている。また、
スペーサ散布室１の上部には、スペーサ噴霧器３が設け
られており、スペーサ噴霧器３は、配管２４を介して、
開閉バルブ８，液循環ポンプ４，スペーサ供給タンク５
に接続されている。

【００１５】ここで、スペーサ供給タンク５内には、ス
ペーサ分散溶媒液(スペーサを分散した溶媒液)が収容さ
れている。なお、スペーサ分散溶媒は、表面張力が２５
℃で３０ｄｙｎ／ｃｍ以下である溶媒(低級アルコール
系溶媒)を少なくとも１種類含んでいる。

【００１６】また、液循環ポンプ４は、スペーサ噴霧器
３の散布ノズルに供給されるスペーサ分散溶媒液を循環
させるためのものであり、また、開閉バルブ８は、スペ
ーサ噴霧器３の散布ノズルに分散溶媒液を適宜供給する
ためのものであり、スペーサ噴霧器３には、開閉バルブ
８が開のとき、スペーサ供給タンク５から液循環ポンプ
４によってスペーサ分散溶媒液が供給されるようになっ
ている。すなわち、図３のシステムでは、配管２４は、
スペーサ供給タンク５から液循環ポンプ４，開閉バルブ
８を介してスペーサ散布室１までの送り配管２４ａと、
開閉バルブ８からスペーサ供給タンク５に戻る戻り配管
２４ｂとを有しており、開閉バルブ８が閉のときには、
スペーサ供給タンク５からのスペーサ分散溶媒液は、液
循環ポンプ４によって配管２４ａから配管２４ｂを循環
してスペーサ供給タンク５に再び戻されるようになって
おり、また、開閉バルブ８が開のときには、スペーサ供
給タンク５からのスペーサ分散溶媒液は、液循環ポンプ
４によって配管２４ａからスペーサ噴霧器３の散布ノズ
ルに送られるようになっている。また、図３のシステム
では、スペーサ供給タンク５内のスペーサ分散溶媒液を
回転撹拌するためのマグネチックスターラ９が設けられ
ている。また、図３のシステムでは、スペーサ散布室１
内を排気する排気装置(排気ファン)２７が設けられてい
る。

【００１７】また、図３のシステムでは、スペーサ噴霧
器３に対して超音波振動エネルギーを与えるための超音
波発振器２５が設けられており、本発明では、スペーサ
粒子が分散された溶媒，すなわちスペーサ分散溶媒液を
スペーサ噴霧器３の散布ノズルから散布する際、超音波
発振器２５からの超音波振動エネルギーをスペーサ噴霧
器３に与え、基板に向けてのスペーサ分散溶媒の散布を
散布ノズルの超音波振動エネルギーにより行なうように
なっている。

【００１８】図４はスペーサ噴霧器３の構成例を示す図
であり、このスペーサ噴霧器３は、スペーサ分散溶媒供
給口５１と、霧化面５２ａを有する散布ノズル(ホーン)
５２(例えばチタン合金からなる散布ノズル(ホーン))
と、電極５３ａ，５３ｂを備えた圧電素子５３(例えば
ＰＺＴに代表される圧電素子)と、圧電素子５３の電極
５３ａ，５３ｂに電圧を印加するための入力端子５４と
が、筐体５５によって保持されている。なお、図４の構
成例では、スペーサ噴霧器３内に設けられている圧電素
子５３が、図３の超音波発振器２５としての機能を有し
ている。

【００１９】このような構成では、入力端子５４に交番
電界を加えると、この交番電界により、圧電素子５３が
伸縮膨張振動を起こし、その振動エネルギーによって散
布ノズル(ホーン)５２が振動(共振)する(すなわち、超
音波振動する)。このとき、スペーサ分散溶媒供給口５
１から霧化面５２ａ上に供給されたスペーサ分散溶媒液
は超音波振動により、キャピラリ波もしくはキャビテー
ション現象によって、微粒化し、霧化面５２ａの表面か
ら噴出し、基板に向かって自然落下して付着する。

【００２０】ここで、散布ノズルの超音波振動エネルギ
ーの振動周波数は、１０ＫＨｚ乃至１ＭＨｚの範囲であ
るのが良い。図５には、発振周波数に対するスペーサの
霧化粒径が示されており、振動周波数が大きくなるに従
い、霧化粒径は小さくなる。

【００２１】また、散布ノズルの超音波振動エネルギー
は、ノズル先端で最大となるのが良い。図４の散布ノズ
ル５２の構造では、圧電素子５３での振動エネルギーを
０ポイントとして、散布ノズル５２の先端５２ａで、振
動エネルギーは最大エネルギーとなる。また、図４の構
造では、スペーサ分散液供給口５１の付近でも１０％程
度の振動エネルギーが発生するような構造になってい
る。

【００２２】また、図３のシステムでは、スペーサ散布
室１の周囲に、スペーサ噴霧器３の散布ノズルから散布
されたスペーサ分散溶媒を蒸発させるための輻射加熱装
置(ヒータ)２６が設けられている。この場合、散布室は
恒温槽となる。

【００２３】この製造システムにおいて、液晶表示装置
を作製するには、基板上の透明電極上に配向膜溶液を塗
布し、配向膜溶液の溶媒をベイク炉で蒸発させて配向膜
を硬化させた後にラビング処理を経た基板(一方の基板)
を、スペーサ散布室１中に搬入口２２から搬入して、基
板保持部２１上に載置する。そして、開閉バルブ８を開
にし、スペーサ供給タンク５から液循環ポンプ４によっ
てスペーサ分散溶媒をスペーサ噴霧器３の散布ノズルに
供給する。このとき、スペーサ噴霧器３の散布ノズルに
は超音波振動エネルギーが与えられ、配向膜が塗布され
た基板に、スペーサ粒子が分散された溶媒を散布ノズル
から散布する際、該散布は、散布ノズルの超音波振動エ
ネルギーにより行なわれる。これにより、製造システム
(装置)を大型化させることなく、スペーサが基板上に均
一に分散した状態になるようスペーサを均一散布でき、
かつ、スペーサ利用効率が高くなるよう散布することが
できる。

【００２４】さらに、図３のように、スペーサ散布室１
の周囲に、散布ノズルから散布されたスペーサ分散溶媒
を蒸発するための輻射加熱装置(ヒータ)２６が設けられ
ている場合には、凝集の少ない散布を実現し、高品質な
液晶表示素子を提供できる。

【００２５】図６は本発明に係る液晶表示装置の製造工
程例を示す図(図３の製造システムによる製造工程例を
示す図)である。図６を参照すると、先ず、一方の基板
(例えば透明基板)３１上に、透明電極３２を成膜する
(図６(ａ))。次いで、透明電極３２をフォトグラフィー
によりパターニングし、透明電極３２を最終的に形成す
る(図６(ｂ))。しかる後、配向膜３３を形成し(図６
(ｃ))、配向膜３３にラビング処理を施す(図６(ｄ))。
このようにして、第１の透明電極基板３４を作製する。

【００２６】また、他の基板(例えば透明基板)４１上に
も、上記と全く同様の工程によって、透明電極４２，配
向膜４３を形成し、配向膜４３にラビング処理を施し、
第２の透明電極基板４４を作製する(図６(ｅ)，(ｆ)，
(ｇ)，(ｈ))。

【００２７】なお、ここで、基板３１，４１は、例えば
ポリマーフィルムであり、基板３１，４１上には透明電
極３２，４２が形成された後、配向膜溶液がスピンナー
もしくはグラビア印刷等の手法により塗布され、配向膜
溶液中の溶媒を揮発して配向膜を硬化させた後、ラビン
グ処理が施されて、第１，第２の透明電極基板３４，４
４が作製される。

【００２８】次いで、第１の透明電極基板３４をスペー
サ散布装置(スペーサ散布室)１内に搬入し、超音波振動
により噴霧するスペーサ噴霧器３の散布ノズルから、真
球状のスペーサ(スペーサ粒子)を分散したスペーサ分散
溶媒液を噴霧し、第１の透明電極基板３４に付着させ、
しかる後、ベークして、スペーサ３５を配向膜３３に固
着させる(図６(ｉ))。

【００２９】また、第２の透明電極基板４４について
は、シール材４５をスクリーン印刷する(図６(ｊ))。

【００３０】このように、２つの基板３４，４４を作製
した後、これらを貼り合わせ、セルを形成し、このセル
内に液晶３７を封止する(図６(ｋ))。このようにして、
液晶表示装置を作製できる。

【００３１】換言すれば、本発明では、配向膜が塗布さ
れた基板に、揮発性溶媒に分散されたスペーサ粒子を散
布ノズルから散布する際、該散布を散布ノズルの超音波
振動エネルギーにより行なっている。

【００３２】なお、図３の例では、散布ノズルの設置個
数は１個であるが、散布ノズルは、後述のように、複数
個備わっていても良い。複数個の散布ノズルが備わって
いるときには、大面積基板に対するスペーサ散布にも対
処でき、スペーサ消費量が少ない効率的散布が可能とな
り、散布密度の均一性が向上する。

【００３３】また、後述のように、スペーサ噴霧器３に
は、冷却装置を設けることもできる。この冷却装置は、
冷却水や冷媒、あるいは液化炭酸ガスや液体窒素等の冷
却気体を循環もしくは導入して、スペーサ噴霧器３の散
布ノズルおよび圧電素子部を冷却するものであり、スペ
ーサ噴霧器３の散布ノズル５２や圧電素子５３などを冷
却することで、連続的に高効率の超音波散布が可能とな
り、その結果、製造コストを低下させることが可能とな
る。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００３５】実施例１実施例１では、図３，図４に示した製造システムによ
り、図６に示したような工程で、液晶表示装置を作製し
た。すなわち、先ず、厚さ１００μｍのポリエステルフ
ィルムからなる一方の透明基板３１の上面にＩＴＯ等か
らなる透明電極３２を厚み１００ｎｍほどスパッタリン
グ等で形成した後(図６(ａ))、透明電極３２をフォトリ
ソグラフィによりパターン形成した(図６(ｂ))。次に、
透明電極３２が形成された透明基板３１の上面にグラビ
ア印刷，スピナー等でポリイミド樹脂を塗布後、これを
焼成，硬化して配向膜３３を形成し(図６(ｃ))、配向膜
３３のラビング処理を施して透明電極基板３４を作成し
た(図６(ｄ))。また、他方の透明基板４１にも、透明基
板３１と同様に、透明電極４２および配向膜４３を形成
して、透明電極基板４４を作成した(図６(ｅ)〜(ｈ))。

【００３６】次に、上記のように作成した一方の透明電
極基板３４を図３に示したスペーサ散布室１内に搬入し
た後、超音波振動による噴霧するスペーサ噴霧器３から
真球状のスペーサ(例えばプラスチックスペーサ)を分散
したスペーサ分散溶媒液(以下分散液という)を噴霧し、
基板３４に付着させた後、１０℃の温度で３０分間ベイ
クし、スペーサ３５を基板３４に固着させた(図６
(ｉ))。また、他方の基板４４は、セル形成のためのシ
ール材４５をスクリーン印刷した後(図６(ｊ))、スペー
サ３５が散布された基板３４と貼り合わせ、１２０℃の
温度で３０分間ベイクでシール材４５の部分を接着硬化
させ、セルを形成した(図６(ｋ))。

【００３７】なお、上記の散布工程(すなわち、図６
(ｉ)の工程)についてより詳細に説明する。スペーサ供
給タンク５内には、例えば、純水：イソプロピルアルコ
ール＝１：５に混合した溶媒に、直径５μｍの真球状の
プラスチックスペーサ(積水ファインケミカル社製)を
０．８ｗｔ％の割合で配合した分散液(スペーサ分散溶
媒液)が、マグネチックスターラ９で回転撹拌され、ス
ペーサが均一に分散された状態で、収容されている。な
お、スペーサ供給タンク５内において、さらに、超音波
洗浄機などを使って分散液に超音波振動を与えて、スペ
ーサをより効率的に分散させても良い。このようにして
スペーサが均一に分散された分散液は、開閉バルブ８が
スペーサ噴霧器３に向けて閉になっているときには、液
循環ポンプ４を作動させることで、液循環ポンプ４，開
閉バルブ８，戻り配管９を介して、スペーサ供給タンク
５内に戻され、これにより、分散液を循環させる。

【００３８】次に、ラビングおよび焼成，硬化を終えた
一方の透明電極基板３４を散布室１内に搬入した後、散
布室１内を密閉状態にし、直径１．５ｍｍの散布ノズル
５２に１００ＫＨｚの超音波振動を印加し、その後、開
閉バルブ８を開にして(スペーサ噴霧器３に向けて開に
して)、液循環ポンプ４により分散液を１ｍリットル／
秒定量をスペーサ噴霧器３の散布ノズル５２の先端に供
給して、ノズル５２の霧化面５２ａの超音波振動により
微粒子化した分散液を３０秒間噴出し、透明電極基板３
４の配向膜３３上に、微粒子化したスペーサ分散溶媒液
(分散液)を散布した。このとき、このスペーサ散布室１
の壁面に設置したヒータ２６により、散布室１内の雰囲
気温度を壁面から輻射される熱で３０〜１００℃、望ま
しくは４０〜８０℃に保ち、ここを通過する間に、分散
液の溶媒を蒸発乾燥させ、スペーサをドライ状態で基板
３４に付着させた。この場合、微粒子化して噴射するス
ペーサ粒子の噴霧流速が極めて小さいことから、散布雰
囲気を乱すことなくかつ、自然沈降に近いので、スペー
サは、その散布範囲が規定でき、凝集が少なく、かつ基
板へのソフトランディングが可能となる。

【００３９】また、このときの散布時間は、散布密度に
対し、液濃度，供給量，散布距離により決定している。
実施例１では、散布時間３０秒で３０ミリリットル噴霧
し、透明基板面の散布密度を２００個／ｍｍ²±１０％
とした。

【００４０】また、実施例１では、散布面積を広範なも
のとし、散布密度の均一性を図るため、散布室１の上面
に基板３４と対峙して設置された散布ノズル５２の先端
５２ａと基板３４との間の距離を長くした。また、スペ
ーサ分散溶媒は、表面張力と霧化したときの粒径とに関
係があり、表面張力が小さいほど、粒径が小さくなる傾
向にある。このことから、スペーサ分散溶媒の表面張力
は１０〜５０ｄｙｎ／ｃｍであるのが良く、好適には、
スペーサ分散溶媒として、２０〜３０ｄｙｎ／ｃｍの低
級アルコールを用いるのが望ましい。

【００４１】このようにしてスペーサ分散溶媒を散布室
１内の基板３４に向けて噴霧した後、散布室１の下部に
設けた排気装置(排気ファン)２７で、散布室１内を徐々
に排気し、散布室１内の浮遊残留スペーサを排気した。
すなわち、散布前の雰囲気を一定にすると同時に、基板
３４を散布室１から搬出する時にスペーサがクリーンル
ーム外に流出し、汚染しないようにした。その後、散布
室１から基板３４を搬出し、１１０℃でプリベークしス
ペーサを固着した。次いで、この透明電極基板３４を、
シール材が印刷された他方の透明電極基板４４と貼り合
わせ、液晶セルを形成した。

【００４２】また、実施例１では、スペーサ噴霧器３に
は、超音波振動周波数が１００ＫＨｚのものを用いた。
前述したように、超音波振動周波数を増加させると、噴
霧スペーサ粒子が微粒子化する傾向があり、スペーサ粒
子の径をより小さくするには、超音波振動周波数を高く
するのが望ましい。一般に、振動周波数は１０〜５００
ＫＨｚの範囲が好適であるが、１０μｍ以下の微粒子を
得るには１５０〜１ＭＨｚが望ましい。

【００４３】実施例２実施例２では、連続散布を行なうために、図３，図４の
製造システムにおいて、さらに、図４のスペーサ噴霧器
３を冷却するための冷却装置を設けた。すなわち、スペ
ーサ噴霧器３に超音波振動を与えると、圧電素子５３や
散布ノズル５２などが発熱し、スペーサ分散溶媒の散布
を長時間続けた場合、圧電素子５３の接着剤などが溶融
剥離する等の問題が発生してくることがわかった。この
ため、連続散布を行なうために、スペーサ噴霧器３を冷
却する冷却装置を設けた。冷却装置は、例えば図７に示
すように、スペーサ噴霧器３の筐体５５の外周に熱伝導
特性の良い冷却管(チューブ)２８を巻いた構造で、この
冷却管２８中を冷却水や冷媒を循環させてスペーサ噴霧
器３の筐体５５を冷却するものを用いることができる。
ここで、冷却水や冷媒は、少なくとも４０℃以下で、望
ましくは１０℃〜−１０℃に冷却されたものを用いるの
が良い。また、冷却装置の構造としては、図７の構造以
外にも、種々の構造のものを用いることができる。例え
ば図８に示すように、冷却水や冷媒を循環させるための
冷却管を取り付けた構造のものを用いることもできる。

【００４４】あるいは、液化炭酸ガス，液体窒素等の冷
却ガスを筐体５５内に導入噴射することもできる。例え
ば図９に示すように、スペーサ噴霧器３の筐体５５は密
閉型とし、この筐体５５に、冷媒導入口(冷却ガス導入
口)６１と冷媒排出口(冷却ガス排出口)６２とを設け、
冷媒導入口６１から、液化炭酸ガス，液体窒素等の冷却
ガスを筐体５５内に導入噴射し、冷却後のガスを排出口
６２から室外へ排出する構造のものにすることもでき
る。あるいは、液化炭酸ガス，液体窒素等のかわりに、
液化炭酸ガス，液体窒素等で冷却した乾燥エア，窒素等
を冷却ガスとして利用しても同等の効果が得られること
を確認した。なお、この場合、散布プロセスは、実際に
は、連続ではなく、散布時間３０秒に対し、基板３４の
搬入，搬出に１０秒を要し、間欠的な使用となるが、蓄
熱が少ないため連続使用が可能である。

【００４５】実施例３実施例３では、超音波振動エネルギーが散布ノズル５２
の先端，すなわち霧化面５２ａで最大となるスペーサ噴
霧器３を用いて、スペーサを基板３４上に散布した。な
お、このスペーサ噴霧器３は、スペーサ分散溶媒液の凝
集を防止するために、図１０に示すように、スペーサ分
散溶媒供給口５１付近でも１０％程度の振動エネルギー
が発生するような構造となっている。スペーサ噴霧器３
として図１０のような超音波振動エネルギーを発生する
ものを用いることで、スペーサ分散溶媒液の凝集を防止
することができる。

【００４６】さらに、図１１に示すように、液供給ライ
ン(配管)２４の途中に１０ＫＨｚ乃至５０ＫＨｚの超音
波振動子４０を設け、液供給ライン２４の途中において
も、スペーサ分散溶媒液に振動を与えることで、スペー
サ分散溶媒液の凝集をより一層有効に防止できる。

【００４７】実施例４実施例４では、図１２に示すように、２つのスペーサ噴
霧器３ａ，３ｂを用いて、基板３４上にスペーサ分散溶
媒液を散布した。すなわち、実施例４では、散布室１の
上面に、基板３４と対峙して２つのスペーサ噴霧器３
ａ，３ｂ(２つの散布ノズル)を設置し、２つの各散布ノ
ズルのそれぞれに、超音波発振器２５ａ，２５ｂによっ
て超音波振動エネルギーを与えた。この場合、各散布ノ
ズルから噴出したスペーサ分散溶媒が蒸発しスペーサが
乾燥するようになる距離まで、各ノズルからの互いの散
布干渉を防止するため、ノズル間の距離Ｄを広くとって
いる。このように、２つの散布ノズルを設けることで、
散布時間を短縮し、散布面積を広範なものとし、散布密
度の均一性を図ることができた。なお、図１２の例で
は、２つのスペーサ噴霧器(散布ノズル)が設けられてい
るが、スペーサ噴霧器(散布ノズル)の個数は２つ以上で
あっても良い。また、図１２の例では、１つのスペーサ
噴霧器に１つの散布ノズルが設けられた構成となってい
るが、１つのスペーサ噴霧器に複数個の散布ノズルが設
けられた構成にすることもできる。

【００４８】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１乃至請
求項４記載の発明によれば、一方の基板と他方の基板と
の間に液晶層とスペーサとが挟まれており、２つの基板
のうちの少なくとも一方の基板には透明電極および配向
膜が設けられている液晶表示装置を製造する液晶表示装
置の製造方法であって、配向膜が塗布された基板に、ス
ペーサ粒子が分散された溶媒を散布ノズルから散布する
際、該散布を散布ノズルの超音波振動エネルギーにより
行なうので、噴霧流速が極めて小さく、基板面へのソフ
トランディングが可能で、スペーサ利用効率と散布密度
の均一性を向上させることができる。

【００４９】特に、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の液晶表示装置の製造方法において、基板は、
配向膜溶液がスピンナーもしくはグラビア印刷等の手法
により塗布され、配向膜溶液中の溶媒を揮発して配向膜
を硬化させた後、ラビング処理が施されたポリマーフィ
ルムであるので、視認性の良い液晶表示装置を提供でき
る。

【００５０】また、請求項３，請求項４記載の発明によ
れば、狭ギャップ化に対応した凝集が少なく、かつ、均
一散布ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来知られている単純マトリックス型液晶表示
装置の断面図である。

【図２】従来の液晶表示装置製造システムを示す図であ
る。

【図３】本発明に係る液晶表示装置製造システムの構成
例を示す図である。

【図４】図３のスペーサ噴霧器の構成例を示す図であ
る。

【図５】超音波振動周波数に対するスペーサの霧化粒径
を示す図である。

【図６】本発明に係る液晶表示装置の製造工程例を示す
図である。

【図７】冷却装置の構造例を示す図である。

【図８】冷却装置の他の構造例を示す図である。

【図９】冷却装置の他の構造例を示す図である。

【図１０】スペーサ噴霧器の各位置での超音波振動エネ
ルギーの振幅を示す図である。

【図１１】本発明に係る液晶表示装置製造システムの変
形例を示す図である。

【図１２】本発明に係る液晶表示装置製造システムの変
形例を示す図である。

【符号の説明】

１スペーサ散布室３，３ａ，３ｂスペーサ噴霧器４液循環ポンプ５スペーサ供給タンク８開閉バルブ９マグネチックスターラ２１基板保持部２２搬入口２３搬出口２４配管２５，２５ａ，２５ｂ超音波発振器２６ヒータ２７排気ファン２８冷却管３１基板３２透明電極３３配向膜３４第１の透明電極基板４１基板４２透明電極４３配向膜４４第１の透明電極基板３５スペーサ４５シール材３７液晶５１スペーサ分散溶媒供給口５２散布ノズル５２ａ霧化面５３ａ，５３ｂ電極５４入力端子５５筐体４０超音波振動子６１冷媒導入口６２冷媒導排出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の基板と他方の基板との間に液晶層
とスペーサとが挟まれており、前記２つの基板のうちの
少なくとも一方の基板には透明電極および配向膜が設け
られている液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造
方法であって、配向膜が塗布された基板に、スペーサ粒
子が分散された溶媒を散布ノズルから散布する際、該散
布を散布ノズルの超音波振動エネルギーにより行なうこ
とを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置の製造方法
において、前記基板は、配向膜溶液がスピンナーもしく
はグラビア印刷等の手法により塗布され、配向膜溶液中
の溶媒を揮発して配向膜を硬化させた後、ラビング処理
が施されたポリマーフィルムであることを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。
【請求項３】請求項１記載の液晶表示装置の製造方法
において、前記散布ノズルの超音波振動エネルギーの振
動周波数は、１０ＫＨｚ乃至１ＭＨｚの範囲であること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】請求項１記載の液晶表示装置の製造方法
において、スペーサ粒子が分散された溶媒は、表面張力
が２５℃で３０ｄｙｎ／ｃｍ以下である溶媒を少なくと
も１種類含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。