JPS6377026A

JPS6377026A - 微小物体散布方法および微小物体散布装置

Info

Publication number: JPS6377026A
Application number: JP22312186A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kawasaki; 清弘川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-04-07
Also published as: JPH0527093B2

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】産業上の利用分野本発明は、液晶パネルのギャップ規制用に用いられるス
ペーサ等の微小物体の散布方法および散布装置に関する
ものである。

従来の技術液晶パネルは、一対の基板（多くの場合透光性絶縁基板
、例えばガラス板）の−主面上の所定の領域に配向膜を
印刷等によって形成し、乾燥した布で配向膜を摩擦する
等していわゆるラビング等の配向処理を施した後、配向
膜面を対向させて間隙数μｍの閉空間を形成し、この閉
空間に液晶を充填し、使用する液晶の特性に応じて偏光
板を貼付して液晶パネルを完成するようになされている
。

液晶パネルをカラー化するだめには、一方の基板上に染
色されたゼラチン等の着色層を配置するのが一般的であ
る。

第５図は単純マトリクス型の液晶パネルの分解された状
態を示す斜視図である。一方のガラス板２の一主面上に
は透明導電膜よシなる走査線４群が形成されており、も
う一方のガラス板１の一主面上には同じく信号線５群が
形成されている。一対のガラス板１，２は走査線４と信
号線６とが概ね直交するように貼り合わされる。シール
材３は液晶を閉じ込める空間を形成すると同時に、一対
のガラス基板１．２を接着して一体化する。シール材３
のパターンに形成された切欠部６は液晶の注入時に液晶
の通路を確保するために必要であるが、パネル化した後
は図示していない封口剤によって埋められる。画像を表
示する領域では液晶を配向させるために有機系の薄膜、
例えばポリイミド系（ＰＩＱ）の樹脂が配向膜７として
選択的に形成されている。

第６図はカラー化された液晶パネルを走査線に平行に切
断した場合の断面図を示す。液晶８と接して配向膜７　
　、ｌ）Ｙ　あり、一対のガラス基板１゜２とシール材
３で構成される閉空間には液晶８が充填され、この閉空
間の厚みを所定の値に保つべく絶縁性材料がスペーサ１
３として散布される。

例えば、ガラスファイバやプラスチックボール等が使用
される。９は信号線５と走査線４とが導電性異物などに
よって短絡するのを防止したり、液晶に直流電流が流れ
て液晶の緒特性が劣化するのを回避するための透明性絶
縁薄膜、例えばシリカ（ＳｉＯ□）フィルムである。

１０は例えばゼラチンなどの有機薄膜を染料で着色する
ことによって形成された着色層で、所定の分光特性を有
するＲ、Ｇ、Ｂの三原色がカラーフィルタの光学設計に
よって配置される。着色層１０の隣り合う間隙は光源光
に対して不透明な薄膜層１１で埋めると、コントラスト
比の高い画像が得られ有利である。いわゆるブラックマ
トリクス処理であるが、薄膜層１１の不透明化はクロム
などの金属薄膜を用いてもよく、またＲ、Ｇ、Ｈの着色
層を重ね合わせたり、あるいは新たに黒色着色層を設け
てもよい。

１２は偏光板で、液晶８にＴＮ（ツイストネマチック）
系の材料を用いる場合には上下２枚必要であるが、ＧＨ
（ゲストホスト）系の材料を用いる場合には１枚でよい
。走査線４や信号線５への電気信号の供給はシール材３
より外周部へ延長されたガラス基板１，２上で、導電薄
膜が被着されたフィルム端子を走置電極端子群や信号ヱ
極端子群に圧接する手段（実装）によってなされるのが
一般的である。

さて、スペーサ１３は、現時点では第７図に示すような
散布装置を用いて基板上に散布されるのが一般的でちる
。まず、はぼ密閉状態に近い容器１４を用意し、容器１
４の底部に出入口１６より基板１６を設置する。次に、
容器１４内上方の受皿１７内に所定量のスペーサ材、例
えばガラスファイバ１８を入れる。そして受皿１７上方
より乾燥した空気や窒素などのガスをパイプ１９より送
り込み、ガラスフフィバ１８を容器１４内で舞い上らせ
る。舞い上ったガラスファイバ１８は時間の進行につれ
て自然落下し、基板１６上に散布される。したがって基
板１６上に散布されるガラスファイバ１８の量は受皿１
７内に入れておいた量に比例し、また均一な散布のため
には受皿１７の形状や送り込むガスの量や速度が制御要
素である。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記のようなスペーサの散布方法では、
大気中での自然落下を利用しているのでスペーサ材が小
さくなるほど落下速度が遅くなり、処理時間が長くなる
ことが避けられない。すなわち、スペーサがガラスファ
イバの場合、ファイバ長が短かいほど、また、ファイバ
径が小さいほど処理時間が長くなる。スペーサがプラス
チックボールになるとその傾向はさらに著しく、例えば
ファイバ径が５μｍでファイバ長が５０μｍの場合に２
分かかる落下時間が、同径のプラスチックボールでは２
０分もかかり、生産性が著しく低下してしまう。また、
落下時間を短縮するために受皿１７と基板１６を接近さ
せると、プラスチワクボールの飛翔距離が短かくなって
散布の均一性が損なわれるという問題点を有している。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、散布時間が粒
径の大きさに左右されず、また均一性も確保できる微小
物体散布方法および散布装置を提供することを目的とす
る。

問題点を解決するための手段本発明は、散布を行う容器内を減圧し、散布を行った後
に前記容器内の減圧状態を解除するようにしたものであ
る。

作用本発明は上記した構成により、微小物体の散布時に容器
内が減圧状態になるため、微小物体の落下速度が形状や
大きさに左右されないものとなる。

実施例第１図は本発明の第１の実施例における微小物体散布装
置の構成図で、２０はホースまたはパイプ１９を通して
受皿１７内のスペーサ１８を吹き飛ばすためのガスの供
給を制御するパルプ、２１は容器１４内を減圧するため
の排気装置で、例えばロータリーポンプ、２２は排気装
置２１と容器１４とを結ぶホースまたはパイプ、２３は
減圧機能を制御するパルプ、２４のホースまだはパイプ
とパルプ２５．２６は減圧下の容器１４を大気圧に解放
するだめの制御系である。

以上のように構成された本実施例の微小物体散布装置に
ついて、以下その散布方法と動作を説明する。

出入口１５よシ容器１４内底部に基板１６を設置する。

次に受皿１７に所定量のスペーサ材１８を入れる。２７
はスペーサ材の自動供給機で、例えばスプーン状の供給
皿が受皿１７上方で反転するような機構が考えられる。

その後ストップバルブ２３を開いて容器１４内を排気す
る。減圧状態を維持するためには図示はしないが出入口
１５の外周部にはゴム製の０リング等を設置せねばなら
ない。容器１４内が所定の真空度に達したところでスト
ップバルブ２ｏを短時間開いてパイプ１９より乾燥ガス
を供給し受皿１７に吹きつける。容器１４内が減圧であ
るためパイプ１９を通過する乾燥ガスの流速は早く、ス
ペーサ１８は容器１４内で舞い上がって拡散する。そし
て一定時間経過後、パルプ２３を閉じ、パイプ２４より
乾燥した空気や窒素を送り込み、容器１４内を大気圧に
解放し、スペーサ１８が散布された基板１６を取り出し
てスペーサ１日の散布工程が終了する。なおパルプ２５
．２６は減圧を解除するだめに送り込まれる乾燥ガスの
流速を抑制し散布されたスペーサ１８が再び舞い上るの
を防ぐための制御弁で、一般的にはスローリーク、フル
リークと呼ばれる。

同様に２８は送り込まれるガスが直接基板１６に到達す
るのを回避するだめの拡散ダンパである。

以上のように本実施例によれば、スペーサ材の散布環境
が減圧下であるだめスペーサ材の形状や大きさによらず
散布時間を一定で、かつ短時間とすることができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す微小物体散布装置
の構成図で、第１図の実施例と異なるのは受皿３０とパ
イプ３１を有する箱型容器２９がスペーサ材の供給と分
散を担う部位として容器１４外に設置されている点であ
る。

前記のように構成された第２の実施例の微小物体散布装
置について、以下その動作を説明する。

受皿３ｏにスペーサ１８を入れてパイプ３１より乾燥し
たガスを送り込むと、舞い上ったスペーサ１８は箱型容
器２９内に充満する。そこで容器１４内が排気装置２１
によって減圧下にある時、パルプ２ｏを短時間開いて箱
型容器２９内に充満しているスペーサ１８を容器１４に
転送することができる。他の動作は第１の実施例と同様
であり、３２は容器１４内に送り込まれたスペーサ１８
が直接基板１６に吹きつけられるのを防止するための拡
散ダンパーである。

以上のように本実施例では微小物体の供給場所が容器１
４外にあるため後で述べる実施例のように容器１４が常
時減圧下にあっても微小物体の供給に支障をきたさない
、即ち連続処理が行える点と、微小物体が２度にわたっ
て急激な攪拌を受けるので散布の均一性が向上するとい
う個有の効果が付加される。

第３図と第４図は第１および第２の実施例を連続生産が
可能となるようにした微小物体の散布装置の構成図であ
る。まず、第１の実施例に対応した第３図ａの構成では
、出入口１６より第１の容器３３に入れられた基板１６
は第１の排気系４１によって第１の容器３３内が所定の
真空圧に排気せられるまで待機する。次に第１の容器３
３と第２の容器１４とを連結するゲートパルプ３４を開
き、基板１６を常時減圧下にある第２の容器１４に移動
してゲートパルプ３４を閉じる。第２の容器１４内でス
ペーサの散布が終了すると再びゲートパルプ３４を開い
て基板１６を第１の容器３３に移動してゲートパルプ３
４を閉じる。その後パイプ２４よりリークバルブ２５．
２６を用いて基板１６上の散布されたスペーサが移動し
ないように乾燥ガスを送り込み第１の容器３３を大気圧
に解放する。そして大気圧解放後、出入口１６より基板
１６を取り出して１回の散布工程が終了する。

４２は第２の容器１４を減圧する排気系であり、３５．
４４は調整時等筒２の容器１４を大気圧に解放するため
に必要なパイプとリークバルブである。

第３図すはさらに生産性を高めるために真空待機室たる
第３の容器３８を加えた構成となっており、基板１６は
入口１６より第１の容器３３に入って所定の真空度にな
るまで待機する。そして第１のゲートパルプ３４より第
２の容器１４へ移動し、スペーサの散布が終了すると第
２のゲートパルプ３６が開いて減圧下の第３の容器３８
へ移動する。さらに第２のゲートパルプ３６が閉じられ
、パイプ３９よりリークパルプ４０．４１を用いて基板
１６上の散布されたスペーサが移動しないように乾燥ガ
スを送り込み第３の容器３８を大気圧に解放する。そし
て出口３７より基板１６を取り出して１回の散布工程が
終了する。４３は第３の容器３８を減圧する排気系であ
る。なお第３図において基板１６が移動する搬送系は図
示されていない。

第４図は第３図と比べると微小物体の供給機構２９が散
布が行なわれる第２の容器１４外に設けられている以外
は同様な構成になっている。

なお以上の説明において１６は基板であったが、基板が
複数枚積載されたトレー等の治具であっても差支えない
ことは言うまでもない。

発明の詳細な説明したように、本発明においては、スペーサ等の微
小物体を減圧環境下で散布するため、その形状や大きさ
によらず散布時間を一定かつ短時間とすることができ、
その実用的効果は大きく、また連続生産に伴う量産性の
向上も著しい。

また、本発明は散布すべき微小物体が小さければ小さい
程有効であり、またその適用範囲も液晶パネルにおける
スペーサに限られるものでない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図ａ、ｂおよび第４図ａ。ｂは本発明の一実施例における微小物体散布装置の＃＋
稜［有］７Ｎ？／’断面図、第５図は液晶パネルの分解
斜視図、第６図は同パネルの断面図、第７図は従来例の
微小物体散布装置の構成を示す断面図である。１８・・・・・・基板、１４・・・・・・散布容器、１
７．３０・・・・・・微小物体の受皿、１８・・・・・
・微小物体（スペーサ）、２７．２９・・・・・・微小
物体の供給機、１９・・・・・・パイプ、２０・・・・
・・ストップバにプ、２６．２６゜３５．４０．４１・
・・・・・リークパルプ、２１・・・・・・真空ポンプ
、３３．３８・・・・・・真空待機室、３４．３６・・
・・・・ゲートパルプ、４１，４２．４３・・・・・・
排気系。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１４
−ｇａ１６−基板第１図第３図第　４　図（α）第５図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）容器内底部に基板を設置し、微小物体を前記容器
内の所定の位置に設けられた受皿に供給し、前記容器内
を減圧し、減圧下の前記受皿上の微小物体をガスの吹き
つけによって飛散させ、微小物体を飛散させて一定時間
経過後に前記容器内を大気圧に解放するようにした微小
物体散布方法。
（２）大気圧下の第１の容器内に基板を設置し、前記基
板が設置された第１の容器内を減圧し、ゲートバルブを
介して第１の容器に隣接し常時減圧下にある第２の容器
内底部に前記ゲートバルブを開いて前記基板を移動させ
、前記ゲートバルブを閉じた後、第２の容器内の所定の
位置に設けられた受皿に微小物体を供給し、前記受皿上
の微小物体をガスの吹きつけによって飛散させ、微小物
体を飛散させて一定時間経過後、前記ゲートバルブを開
いて減圧下にある前記第１の容器内に基板を移動させ、
前記ゲートバルブを閉じた後、前記第１の容器内を大気
圧に解放するようにした微小物体散布方法。
（３）大気圧下の第１の容器内に基板を設置し、前記基
板が設置された第１の容器内を減圧し、第１のゲートバ
ルブを介して第１の容器に隣接し常時減圧下にある第２
の容器底部に前記第１のゲートバルブを開いて前記基板
を移動させ、前記第１のゲートバルブを閉じた後、第２
の容器内の所定の位置に設けられた受皿に微小物体を供
給し、前記受皿上の微小物体をガスの吹きつけによって
飛散させ、微小物体を飛散させて一定時間経過後、第２
のゲートバルブを介して第２の容器に隣接し減圧下にあ
る第３の容器内に前記第２のゲートバルブを開いて基板
を移動させ、前記第２のゲートバルブを閉じた後、前記
第３の容器内を大気圧に解放するようにした微小物体散
布方法。
（４）開口部と受皿を有する箱状容器にストップバルブ
を有するパイプで接続された容器内底部に基板を設置し
、前記受皿に微小物体を供給し、前記受皿上の微小物体
をガスの吹きつけによって飛散させ、前記容器内を減圧
し、前記ストップバルブを短時間開き、一定時間経過後
、前記容器内を大気圧に解放するようにした微小物体散
布方法。
（５）大気圧下の第１の容器内に基板を設置し、前記基
板が設置された第１の容器内を減圧し、ゲートバルブを
介して第１の容器に隣接するとともに開口部と受皿を有
する箱状容器にストップバルブを有するパイプで接続さ
れ常時減圧下にある第２の容器底部に前記ゲートバルブ
を開いて前記基板を移動させ、前記ゲートバルブを閉じ
た後、前記受皿に微小物体を供給し、前記受皿上の微小
物体をガスの吹きつけによって飛散させ、前記ストップ
バルブを短時間開き、一定時間経過後、前記ゲートバル
ブを開いて減圧下にある前記第１の容器内に基板を移動
させ、前記ゲートバルブを閉じた後、前記第１の容器内
を大気圧に解放するようにした微小物体散布方法。
（６）大気圧下の第１の容器内に基板を設置し、前記基
板が設置された第１の容器内を減圧し、第１のゲートバ
ルブを介して第１の容器に隣接するとともに開口部と受
皿を有する箱状容器にストップバルブを有するパイプで
接続され常時減圧下にある第２の容器底部に前記ゲート
バルブを開いて前記基板を移動させ、前記ゲートバルブ
を閉じた後、前記受皿に微小物体を供給し、前記受皿上
の微小物体をガスの吹きつけによって飛散させ、前記ス
トップバルブを短時間開き、一定時間経過後、第２のゲ
ートバルブを介して第２の容器に隣接し減圧下にある第
３の容器内に前記第２のゲートバルブを開いて基板を移
動させ、前記第２ゲートバルブを閉じた後、前記第３の
容器内を大気圧に解放するようにした微小物体散布方法
。
（７）減圧状態を維持しうる容器と、前記容器内底部に
基板を設置する手段と、前記容器内を排気する手段と、
前記容器の減圧状態を解除する手段と、微小物体を前記
容器内の所定の位置に供給する手段と、前記容器内の前
記微小物体を飛散させ前記基板上に散布する手段とを備
えた微小物体散布装置。
（８）微小物体の供給場所が容器外にあり、前記供給場
所と容器との間がストップバルブを有するパイプによっ
て接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第７
項記載の微小物体散布装置。
（９）減圧状態を維持しうる第２の容器と、前記第２の
容器内の所定の位置に微小物体を供給する手段と、前記
微小物体を飛散させる手段と、前記第２の容器にゲート
バルブを介して隣接する第１、または第１と第３の容器
と、前記第１、第２、第３の容器を排気する手段と、前
記第１、第２、第３の容器の減圧状態を解除する手段と
、ゲートバルブを通過して第１、第２、第１または第１
、第２、第３の容器の順に基板を移動させる手段とを備
えた微小物体散布装置。
（１０）微小物体の供給場所が第２の容器外にあり、前
記供給場所と第２の容器との間がストップバルブを有す
るパイプによって接続されていることを特徴とする特許
請求の範囲第９項記載の微小物体散布装置。