WO1999022269A1

WO1999022269A1 - Appareil de vaporisation de microparticules, procede de vaporisation a l'aide de cet appareil et procede de fabrication d'un affichage a cristaux liquides

Info

Publication number: WO1999022269A1
Application number: PCT/JP1998/004846
Authority: WO
Inventors: Akihiko Tateno; Hiroyuki Nakatani; Kazuya Yoshimura; Makoto Nakahara; Takatoshi Kira; Daisuke Ikesugi; Masaki Ban; Hiroshi Murata; Masaaki Kubo
Original assignee: Sekisui Chemical Co., Ltd.; Sharp Kabushiki Kaisha; Nisshin Engineering Co., Ltd.
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 1999-05-06
Also published as: JP3976502B2; EP1028349A1; KR100517035B1; CN1154007C; CN1277680A; KR20010031487A; TW446841B; US6649221B1

Description

明細書

微粒子散布装置並びにそれを用いた散布方法及び液晶表示装置の製造方法技術分野

本発明は、微粒子散布装置及びそれを用いた散布方法並びに液晶表装置の製造方法に関する。背景技術

電子技術の発達に伴い、微粒子は、種々の分野において広く活用されている。このような微粒子としては、例えば、異方導電性フィルム等に応用されている導電微粒子、接着技術分野に応用されている導電微粒子、液晶表示装置のスぺーサ等に応用されている微粒子等が挙げられる。

このような微粒子の活用分野の一つとして、例えば、液晶表示装置は、バソコン、携帯型電子機器等に広く用いられている。液晶表示装置は、一般に、図 1 2 に示されるように、カラーフィル夕 4、ブラックマトリックス 5、透明電極 3、配向膜 9等が形成された 2枚の基板 1に液晶 7を挟持させてなる。ここで、この

2枚の基板 1の間隔を規制し，適正な液晶層の厚みを維持しているのがスぺ一サ

8である。

従来の液晶表示装置の製造方法においては、画素電極が形成された基板上にスぺ一サをランダムかつ均一に散布するため、図 1 2に示されるように、画素電極上すなわち液晶表示装置の表示部にもスぺ一サが配置され、実質上の開口率を低下させてしまう。スぺ一サは一般的に合成樹脂やガラス等から形成されており、画素電極上にスぺーサが配置されると消偏作用によりスぺーサ部分が光漏れを起こす。また、スぺーサ表面での液晶の配向が乱れることにより光抜けが起こり、コントラストゃ色調が低下し表示品質が悪化する。

上述のような問題を解決するためには、カラ一フィル夕に形成されている遮光膜であるブラックマトリックス部分のみにスぺ一サを配置すればよい。ブラックマトリックスは液晶表示装置の表示コントラス卜の向上や、 T F T型液晶表示装置の場合は、素子が外光で光誤作動しないように設けられているものである。ブラックマトリックス部分、すなわち、液晶表示装置の画素電極以外の部分にスぺーサを配置する技術として、特開平 4一 2 5 6 9 2 5号公報には、スぺーサ散布時にゲート電極及びドレイン電極を同電位に保持する方法が開示されている。また、特開平 5— 5 3 1 2 1号公報には、スぺーサ散布時に配線電極に電圧を印加する方法が開示されている。また、特開平 5— 6 1 0 5 2号公報には、配線電極に正の電圧を印加し、スぺ一サを負に帯電させて乾式で散布する方法が開示されている。

しかしながら，上記のいずれの方法も配線電極を利用した配置技術であるので T F T型液晶表示装置を対象にしたものである。一方、 S T N型液晶表示装置にはこのような配線電極に相当する電極は存在せず、ストライプ状の電極が上下の基板で直交することによりそのまま画素電極となっており、ブラックマトリツクスに相当する部分は電極と電極との間隙（スペース）となっているため、このような技術は使うことができなかった。

また、特開平 4一 2 0 4 4 1 7号公報には、一方の絶縁性基板の電極を帯電させ、この電極と同極性に帯電させたスぺ一サを絶縁性基板上に散布することにより、電極のない領域にスぺ一サを選択的に配置し、更に、散布装置の電極基板の下に、負帯電スぺ一サ粒子の落下速度を制御するためにプラスの電圧を印加できるようにした導線が配置され、負帯電スぺーサ粒子が散布装置容器の壁に付着することを避けるため、容器を導体で形成しておき、マイナス電圧を印加できるようにしてあることが開示されている。

しかしながら、スぺーサ材料のバラツキ等によりスぺ一サの帯電量にはバラッキがあり、中には逆極性に帯電するスぺーサも存在し、逆極性に帯電（正帯電）したスぺ一サは、絶縁性基板上の電極（負帯電）上に配置してしまい、実質上の開口率を低下させてしまっていた。

特開昭 6 3 - 7 7 0 2 5号公報には、散布装置の天井面と底面とを一対の電極として、その天井面と底面との間に直流電圧を印加して電界を発生させ、スぺーサを天井面と同電位にして散布するスぺ一サ散布装置が開示されている。この装匱によれば、スぺーサを電界に乗せて落下させるため、スぺーサの落下速度を制御することができ、その結果スぺーサを基板上に均一に分散、配置することができる。

しかしながら、このようなスベーサ散布装置は、電界の影響によりスぺ一サの落下スピードをある程度制御することが可能であるが、電気力線が上下電極間に形成されるため、スぺーザの落下位置の選択的な制御は困難であった。また、たとえストライプ状の電極部分に電圧を印加して下部電極としても、液晶表示装置に用いられる電極の間隔が狭いため、一様な電界となってしまい、選択性は現れなかった。ましてや、画素が存在しない電極間隙のみにスぺ一サを選択的に配置することは困難であった。

また、特開平 1— 1 8 7 5 3 3号公報には、散布箱とスぺーサ供給タンクとを配管で接続し、気体を媒体としてスぺーサ供給タンクからスぺーサを散布箱に供給するスぺーサ散布装置が開示されている。

しかしながら、このようなスぺーサ散布装置は、スぺーサの落下位置の選択的な制御を目的とするものではなく、液晶表示装置の表示部へのスぺーサの配笸を防ぐことはできなかった。発明の要約

本発明の目的は、上記の問題点を解決するもので、電極を有する基板への微粒子の正確な配置制御が可能である微粒子散布装置、特に、 S T N型液晶表示装置に用いられているようなストライプ状の電極を有する基板に対しても、画素の存在しない電極間隙にスぺ一サを選択的に配置することが可能である微粒子散布装置、及び、それを用いた散布方法、並びに、液晶表示装置の製造方法を提供するところにある。

第一の本発明は、帯電した微粒子を複数の電極を有する基板上に選択的に配置させる微粒子散布装置であって、上記基板を設置するための散布槽と、上記微粒子を上記散布槽内に供給して上記基板上に散布するための微粒子供給装置と、上記基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するための電圧印加装置とからなり、上記電圧印加装置は、上記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加できる微粒子散布装置である。

第二の本発明は、基板上に形成された複数の電極に電位を与え、かつ、微粒子を带電させ、上記微粒子を上記基板上に選択的に散布配置を行う微粒子散布方法であって、散布装置内に逆極性帯電微粒子を排除する手段を有する微粒子散布方法である。

第三の本発明は、基板上に形成された複数の電極に電位を与え、かつ、微粒子を帯電させ、上記微粒子を上記基板上に選択的に散布配置を行う微粒子散布方法であって、微粒子吹き出し管の噴出口から上記基板の外周部を結ぶ面上の少なくとも一部に微粒子と同電極の電位を印加した帯電体を設ける微粒子散布方法である。

第四の本発明は、基板を設置するための散布槽と、微粒子を上記散布槽内に供給して上記基板上に散布するための少なくとも 1本の微粒子吹き出し管及び少なくとも 1個の微粒子タンクを有する微粒子供給装置と、上記基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するための電圧印加装置とからなり、上記電圧印加装置は、上記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加できる微粒子散布装置を用いて、微粒子タンクのそれぞれに入れられた互いに異なる材質又は異なる表面組成を有する微粒子を高圧気体を媒体として、上記微粒子供給装置から散布するものである微粒子散布方法である。

第五の本発明は、上記微粒子散布装置を用いることにより、複数本の線状透明電極を平行に並べて構成されたストライプ状透明電極を有する基板上にスぺーサを選択的に配置する液晶表示装置の製造方法であって、並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加し、上記偶数本の線状透明電極に隣接して並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に低い電圧値の電圧を印加することにより、上記ストライプ状透明電極上に、相対的に高い電位（十 (正））の領域と相対的に低い電位（- （負））の領域とを交互に形成せしめた状態で、上記基板上に、 + (正）に帯電したスぺーサ若しくは一（負）に帯電したスぺーサを散布するか、又は、 + (正）に帯電したスぺーサ及び一（負）に帯電したスぺーサを交互若しくは順次散布する液晶表示装置の製造方法である。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の微粒子散布装置の一実施形態を示す概略図である。図 2は、ストライプ状電極上に形成された相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位（一（負））の領域とを示す概念図であって、ストライプ状電極を上方から見た図である。

図 3は、図 2に示すような電位差の領域により形成される電気力線を示す概念図であって、ストライプ状電極を側面から見た図である。

図 4は、ストライプ状電極上に形成された相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位（一（負））の領域とを示す概念図であって、ストライプ状電極を上方から見た図である。

図 5は、図 4に示すような電位差の領域により形成される電気力線を示す概念図であって、ストライプ状電極を側面から見た図である。

図 6は、本発明の微粒子散布装置の一実施形態において用いられるくし形電極の概略図である。

図 7は、本発明の微粒子散布装置の一実施形態を示す概略図である。

図 8は、本発明の微粒子散布装置の一実施形態を示す概略図である。

図 9は、本発明の微粒子散布装置の一実施形態を示す概略図である。

図 1 0は、本発明の実施形態に係わる電極パターンを示す断面図である。図 1 1は、本発明の実施形態に係わるスぺーサの電場による配置方法を説明する観念図である。

図 1 2は、従来の液晶表示装置の断面概念図である。符号の説明

1 基板（絶縁性基板）

2 偏光板

3、 3 a、 3 b 透明電極（表示電極）

4 カラーフィル夕

5 ブラックマトリックス

6 オーバーコート

7 液晶

8 微粒子（スぺーサ） 9 配向膜

1 0 散布槽

1 1 微粒子供給装置

1 1 a 微粒子吹き出し管

l i b 微粒子タンク

1 2 電圧印加装置

1 3 湿度調節装置

1 4 排気口

1 5 ステージ

1 6 送風機

1 7 配管

1 8、 1 8 a、 1 8 b 導線

1 9 帯電体

2 0、 2 0 a、 2 0 導通部分発明の開示

以下に本発明を詳述する。

一般に、平面上に形成された 2つの電極のそれぞれに対して電圧値が異なる 2 種類の電圧を印加すると、相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位（一（負） ) の領域とが形成され、この電位差により電気力線が形成される。すなわち、仮に 2つの電極に印加される電圧がともにアース電位（接地電位）を基準（0 ) として同極性であったとしても、 2つの電極に印加される電圧の間に電位差が存在する場合には、一方の電極が相対的に + (正）の電極となって相対的に高い電位（+ (正））の領域を形成し、他方の電極が相対的に一（負）の電極となって相対的に低い電位（一（負））の領域を形成する。このとき、電気力線は、相対的に + (正）となる電極から相対的に一（負）となる電極に対して形成される。このような電気力線が形成された電場中に帯電した微粒子をもってきた場合、この帯電した微粒子は、 + (正）に帯電していれば電気力線方向への力を受け、一（負〉に帯電していれば電気力線方向とは逆方向への力を受ける。第一の本発明の微粒子散布装置は、基板に形成された複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加することにより、上述のような電気力線を形成させ、ここに帯電した微粒子を散布することにより、微粒子の配置制御を達成するものである。

第一の本発明の微粒子散布装置は、散布槽と、微粒子供給装置と、電圧印加装置とからなる。

上記散布槽は、微粒子を散布する基板を設置するためのものであり、第一の本発明の微粒子散布装置の本体を構成するものである。

上記散布槽は、金属製のものであってもよく、樹脂製のものであってもよい。また. 内壁及び外壁の二層構造からなるものであってもよい。なお、上記散布槽内に基板を設置する際には、上記基板外周部から上記散布槽内壁が 1 5 c m以上離れているようにすることが好ましい。

上記散布槽は、該散布槽内における空気の上下方向の流速を調節することができるものであることが好ましい。

上述の通り、本発明の微粒子散布装置は、基板上に電気力線を形成させ、ここに帯電した微粒子を散布することにより、微粒子の配置制御を達成するものである。ここで、微粒子の配置性は、微粒子の落下速度に大きく依存する。なぜなら、落下速度の大きさにより微粒子の慣性力が変化するため、結果として、基板上に形成された電気力線による微粒子の曲がり方が大きく変化するからである。微粒子の落下速度は、散布槽内における空気の流速：微粒子の帯電極性及び帯電量と基板上に形成される電気力線との関係等により決定される。本発明においては、上記散布槽内における空気の上下方向の流速を調節することにより、微粒子の落下スピードを調節して、微粒子の正確な配置制御を達成することが好ましレ

高い精度で微粒子の配置を達成することができる微粒子の落下スピードは一点に限られることはなく複数存在し、微粒子の落下スピードが速い場合と遅い場合とが存在する。本発明においては、上記散布槽内における上下方向の空気の流速を調節することにより、微粒子の落下スピードをこの好適な速度に調節することが可能となる。

上記散布槽内における空気の上下方向の流速を調節する方法としては特に限定されず、例えば、散布槽上部から圧縮空気等を流し込む方法；基板上方又は基板下方に送風機を設ける方法；散布槽下部に排気口を設け、この排気口から空気を引き出す方法等が挙げられる。これらの方法は、 2種以上組み合わせることも可能である。特に、圧縮空気等を利用する場合は、空気の流れを作るために、同時に排気を行うことが好ましい。

図 8は、基板下方に送風機が設けられた散布槽の一例を示す。この送風機により、散布槽内における空気の上下方向の流速を調節することができる。散布槽に送風機を設ける場合は、散布槽の天井面に穴を設けたり、天井面をメッシュ状にすること等により、空気の流れをより均一化することが好ましい（空気の流れができているため、散布槽外に微粒子が出ていくことはない）。

更に、上記散布槽は、開閉可能な排気口を有するものであることが好ましい。上記排気口により上記散布槽内に存在する余分な微粒子を取り除くことができるため、微粒子の配置精度をより高めることが可能となり、また、微粒子が配置された基板を上記散布槽から取り出す際に微粒子が飛び散ることを防止することができる。

なお、第一の本発明の微粒子散布装置は、基板上に形成された電気力線の作用で微粒子の落下経路を曲げることにより微粒子の配置制御を達成するものであるが、微粒子散布中に上記排気口を開状態とすると、微粒子の落下スピードが速くなり慣性力が大きくなつてしまうので、微粒子が曲がりきる前に基板に到達してしまい、配置精度が低下してしまうことがある。このため、上記排気口は、微粒子散布中は閉状態とされ、微粒子散布終了後は開状態とされることが好ましい。上記排気口の開閉は、例えば、タイマ一等により行うことができる。上記排気口は、上記散布槽内に設置された基板より上方に位置していることが好ましい。上記排気口が上記散布槽内に設置された基板より下方に位置していると、余分な微粒子が基板上に配置され、微粒子の配置精度が低下することがある上記散布槽は、内部の湿度調節又は乾燥エア一パージが可能なものであることが好ましい。液晶表示装置の基板の電極パターンは微細であり、例えば、 S T N 型液晶表示装置の基板のストライプ状透明電極の電極間隔は非常に狭く、 1 0〜 2 0 m程度である。通常、このような狭い間隔の電極間に電位差を与えるとショートする。しかしながら、このショートは基板が存在する雰囲気の水分量により状況が変化し、湿度が高いとショートしやすくなるが、湿度が低いとショートしにくくなる。従って，上記散布槽として内部の湿度調節又は乾燥エア一パージが可能なものを用いることにより、電極間の電位差をより大きく、安定的に与えることが可能となり、その結果、微粒子の配置精度及び歩留まりが向上する。また、湿度により微粒子の帯電性が変化するため、配置精度のバラツキの原因となるが、一定の湿度を保つことにより、帯電性が一定となって安定した配置精度が得られる。

上記散布槽の内部の湿度は、気温 2 0 ~ 3 0でであれば、 7 0 % R H以下が好ましい。また、上記乾燥エアーパージする際の乾燥気体としては特に限定されず、例えば、空気、窒素等が挙げられる。

上記散布槽は、基板を設置するためのステージが設けられたものであることが好ましい。上記ステージは、アースされた 1 0 ^{ι σ} Ω c m以下の体積抵抗のものであることが好ましい。これは，上記ステージが導電体であることにより、線状透明電極に反発する高い電圧を印加した場合（k Vレベル）、静電誘導によりステ一ジ上に逆極性の電荷が現れ、その影響で分極により電極間に相対的に逆極性の効果が発現するため、電極間隙に配置させる場合、よい方向へと作用するためである。（体積抵抗がそれより大きいと配置しないわけでなく、ある条件下において、よりよい配置性を示す。）

また、ガラス基板が前段の工程を経て帯電している場合、除電の効果としても作用する。上記ステージとしては、金属等からなる導電性ステ一ジが好適に用いられるが、導電性のステージであってその上に帯電防止シー卜が敷かれているもの等であつてもよい。

また、第一の本発明の微粒子散布装置は、逆極性に帯電した微粒子を排除して電極のない領域（電極間）への選択配置率を向上させる観点から、散布槽内に逆極性帯電微粒子を排除するための帯電体を設けることが好ましい。

上記散布槽内に設けられる帯電体は、微粒子吹き出し管の噴出口から基板の外周部を結ぶ面上の少なくとも一部に設けることが好ましい。

上記帯電体は、微粒子と同電極の電位を印加し、与える電位も基板上の複数の電極に与える電位よりも大きな電位とすることが好ましい。

第一の本発明の微粒子散布装置は、微粒子供給装置を有する。上記微粒子供給装置は、微粒子を上記散布槽内に供給して基板上に散布するためのものである。上記微粒子供給装置としては特に限定されないが、微粒子吹き出し管及び微粒子タンクからなり、高圧気体を媒体として、上記微粒子タンクに入れられた微粒子を上記微粒子吹き出し管を経由させて上記散布槽に供給するものが好適に用いられる。

この微粒子吹き出し管及び微粒子タンクからなる微粒子供給装置を用いれば、微粒子を、上記微粒子吹き出し管の内壁と接触を繰り返させることにより、 + ( 正）又は— （負）に帯電させることができる。

上記媒体に用いられる高圧気体としては特に限定されず、例えば、圧縮空気、窒素等が挙げられる。上記高圧気体は、水分の極力少ない乾燥状態のものが好ましい。

微粒子の帯電極性は、微粒子の表面を構成する材料の仕事関数と微粒子吹き出し管の内壁を構成する材料の仕事関数とにより決定される。すわなち、一般に、仕事関数の異なる 2種類の物質を接触させると、電子が仕事関数の小さい物質から大きい物質に向かって移動するため、両物質間に接触電位差と称される電位差が生じる。この結果、仕事関数の小さい物質が正電位となり、仕事関数の大きい物質が負電位となる。すなわち、微粒子の表面を構成する材料の仕事関数が，微粒子吹き出し管の内壁を構成する材料の仕事関数よりも小さい場合には、微粒子は十（正）に帯電することとなり、大きい場合には、一（負）に带電することとなる。この場合、両物質の仕事関数の差が大きいほど強く帯電し、小さいほど带電も弱くなる傾向がある。なお、物質の仕事関数は、仕事関数が既知の物質との接触電位差から算出することが可能である。

第一の本発明においては、上記微粒子吹き出し管及び微粒子タンクからなる微粒子供給装置としては、 1本の微粒子吹き出し管を有するものであってもよく、 2本以上の微粒子吹き出し管を有するものであってもよいが，互いに異なる材質からなる 2本以上の微粒子吹き出し管を有するものが好適に用いられる。このような構成の微粒子供給装置を用いれば、微粒子を、上記互いに異なる材質からなる 2本以上の微粒子吹き出し管の 1本を選択的に経由させることにより、選択的に、 + (正）に带電させたり、一（負）に带電させたりすることが可能となる。上記 2本以上の微粒子吹き出し管のそれぞれの材質は、用いられる微粒子の材質との関係から適宜選定される。

上記互いに異なる材質からなる 2本以上の微粒子吹き出し管を有する微粒子供給装置は、 1個の微粒子タンクを有するものであればよいが、 2個以上の微粒子タンクを有するものであってもよい。

上記互いに異なる材質からなる 2本以上の微粒子吹き出し管を有する微粒子供給装置として、例えば、 2本の微粒子吹き出し管を有する微粒子供給装置を用いれば、同一組成の微粒子を、互いに異なる材質からなる 2本の微粒子吹き出し管のうちの一方を経由させることにより十（正）に帯電せしめ，また、互いに異なる材質からなる 2本の微粒子吹き出し管のうちの他方を経由させることにより一

(負）に帯電せしめることができる。従って、微粒子が経由する微粒子吹き出し管を微粒子散布中に変更することにより、 + (正）に帯電した微粒子及び一（負 ) に帯電した微粒子を、基板に対して、交互又は順次散布することが可能となるまた、第一の本発明においては、上記微粒子吹き出し管及び微粒子タンクからなる微粒子供給装置として、 2個以上の微粒子タンクを有するものも好適に用いられる。上記 2個以上の微粒子タンクのそれぞれに入れられた微粒子を、互いに異なる材質からなるものであるか又は異なる表面組成を有するものとすれば、上記 2個以上の微粒子タンクのそれぞれに入れられた微粒子を、微粒于吹き出し管を経由させることにより、それぞれ、十（正）に带電させたり、一（負）に帯電させたりすることが可能となる。

上記 2個以上の微粒子タンクを有する微粒子供給装置として、例えば、 2個の微粒子タンクを有する微粒子供給装置を用いれば、互いに異なる材質からなるものであるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子のうちの一方を、微粒子吹き出し管を経由させることにより + (正）に帯電せしめ、また、互いに異なる材質からなるものであるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子のうちの他方を、微粒子吹き出し管を経由させることにより— （負）に帯電せしめることができる。従って、互いに異なる材質からなるものであるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子の散布を交互又は順次行うことにより， + (正）に帯電した微粒子及び一（負）に帯電した微粒子を、基板に対して、交互又は順次散布することが可能となる。

上記微粒子供給装置においては、微粒子吹き出し管として、異なる材質からなる 2種以上の配管を直列に接続してなるものを用いることが好ましい。上述の通り、第一の本発明においては、微粒子の配置制御を、帯電した微粒子と電極間の電位差により形成される基板上の電場との相互作用により達成するものである。しかしながら、微粒子の帯電量と電位差との関係が適切でないと、微粒子は電極間隙に配置されず、電極上に配置されてしまう。すなわち、帯電量や電位差が大きすぎると、落下してくる微粒子が電極に引きつけられ過ぎたり、曲がりすぎたりすることにより、電極上に配置されてしまう場合がある。また、帯電量や電位差が小さすぎると、落下してくる微粒子が曲がりきらずに、電極上に配置されてしまう場合がある。

電極間の電位差については、それぞれの電極に印加する電圧値を変更することにより調節することが可能であるが、微粒子の帯電量については、従来、微粒子を帯電させることは可能であっても、帯電量の調節を行うことはできなかった。第一の本発明において用いられる上記微粒子供給装置は、上記構造からなる微粒子吹き出し管を有するものであるので，従来の装置では不可能であった微粒子の帯電量の調節が可能である。上述の通り、微粒子の帯電量は、微粒子と配管材質との関係により決定されるため、例えば、微粒子を大きく帯電させる材質からなる配管と、微粒子を小さく帯電させる材質からなる配管とを直列に接続することにより、微粒子の帯電量を適切な値に調節することができる。また、例えば、微粒子を + (正）に帯電させる材質からなる配管と微粒子を一（負）に帯電される材質からなる配管とを直列に接続することにより、微粒子の帯電極性を含む帯電量を適切な値に調節することができる。

上記配管の材質としては、金属製であっても樹脂製であってもよく、微粒子の帯電極性、帯電量との関連から適宜選定される。

上記金属製配管としては特に限定されず、例えば、 N i 、 C u , A 1 , T i等の単一組成の配管； S U S等の合金からなる配管等が挙げられる。また、配管内壁に、 A u、 C r等の金属被膜をメツキ等により形成してなる配管等であってもよい。また、金属配管内壁を異なる材質や樹脂の薄膜で被覆してもよい。

上記配管として樹脂製配管を用いる場合は、配管外層を導電体である金属で被覆することが好ましい。微粒子と配管内壁との接触により微粒子は帯電するが、この際、樹脂製配管から微粒子に対して電荷が出入りする。ここで、榭脂製配管の外層を金属で被覆することにより、装置自体はアースされているので、そこから樹脂製配管に対して電荷が出入りするため、微粒子の帯電を安定させることができる。

上記微粒子吹き出し管は、直列に接続されたそれぞれの配管の長さの比が変更可能なものであることが好ましい。異なる材質からなる配管の長さの比を変更することにより微粒子の帯電量の微調節を行うことができる。例えば、 A :微粒子の帯電量大となる配管、 B ：微粒子の帯電量小となる配管とした場合に、これらの配管を直列に接続して何分割かにして、 A AA、 A B A, A B B等のように、それらの組み合わせにより微粒子の帯電量の微調節を行うことができる。

また、上記微粒子吹き出し管は、全長が変更可能なものであることが好ましい。全長を変更することにより微粒子の帯電量の微調節を行うことができる。このようにして調節される微粒子の帯電量の評価は、 E— S P A R Tアナライザ（ホソカワミクロン社製）等により行うことができる。なお、上記微粒子供給装置として，上述した異なる材質からなる 2本以上の微粒子吹き出し管を有するものを用いる場合は、上記 2本以上の微粒子吹き出し管として、金属配管と外壁が金属で被覆された樹脂配管とを併用してもよいし、異なる材質からなる 2種以上の配管を直列に接続してなる吹き出し管のうち、別種の 2本以上の吹き出し管を併用してもよい。

第一の本発明の微粒子散布装置は、電圧印加装置を有する。上記電圧印加装置は、基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するためのものであり、上記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加することができるものである。上記電圧印加装置により印加される電圧としては、直流電圧、パルス電圧等が好ましい。

上記電圧印加装置による複数の電極のそれぞれに対する異なる電圧値の電圧の印加は、例えば、基板に形成された複数の電極がストライプ状の電極である場合には、図 2に示すように、隣り合った 2本の電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加し、その隣の 1本の電極に相対的に低い電圧値の電圧を印加し、この印加パターンを繰り返すことにより行うことができる。このような印加パターンで電圧を印加することにより、基板上に相対的に高い電位（+ (正〉）の領域と相対的に低い電位（一（負））の領域とが交互に形成され、図 3に示すような電気力線が形成されることになる。従って、上記微粒子供給装置から供給され散布された微粒子が一（負）に帯電していれば電気力線方向とは逆方向への力を受けるため、微粒子は、相対的に高い電圧値の電圧が印加された 2本の電極の間隙に配置される。

なお、微粒子を配置するために印加される異なる電圧値の電圧は、互いに異なる極性の電圧であってもよいし、同極性の電圧であってもよい。更に、微粒子の帯電極性が一（負）の場合、異なる電圧値の電圧の両方が + (正）であってもよいし、両方が— （負）であってもよい。すなわち、相対的に高い電位（+ (正） ) の領域と相対的に低い電位（― （負））の領域とが交互に形成されるような電圧値の大小関係を保てばよい。例えば、微粒子が一（負）に帯電している場合であっても、相対的に高い電圧値の電圧及び相対的に低い電圧値の電圧の極性が共に一（負）であっても、基板上に到達する微粒子の数は若干少なくなる傾向はあるが、電気力線の影響で反発されてしまうことはなく、目的の位置に配置される。微粒子が + (正）に帯電している場合であっても、同様に電圧値の大小の関係を保てば、電圧極性は問題ではない。

微粒子が + (正）に帯電している場合には、上記異なる電圧値の電圧の印加として、 2本の電極に相対的に低い電圧値の電圧を印加し、 1本の電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加する印加パターンとすることにより、上記と同様に、微粒子を電極の間に配置することができる。

また、上記電圧印加装置による複数の電極のそれぞれに対する異なる電圧値の電圧の印加は、例えば、図 4に示すように、電極 2本づつに、相対的に高い電圧値の電圧と相対的に低い電圧値の電圧とを交互に印加し、この印加パターンを繰り返すことにより行うこともできる。このような印加パターンで電圧を印加することにより、基板上に相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位 ( - (負））の領域とが交互に形成され、図 5に示すような電気力線が形成されることになる。従って、上記微粒子供給装置から供給され散布された微粒子が一 (負）に帯電していれば電気力線方向とは逆方向の力を受けるため、微粒子は、相対的に高い電圧値の電圧が印加された 2本の電極の間隙に配置される。また、微粒子が + (正）に帯電していれば電気力線方向の力を受けるため、微粒子は、相対的に低い電圧値の電圧が印加された 2本の電極の間隙に配置される。

このような印加パターンにおいては、 + (正）に帯電した微粒子及び— （負）に帯電した微粒子をともに散布することにより、 + (正）に帯電した微粒子と一 (負）に帯電した微粒子とをそれぞれ異なる位置に配置することが可能となる。この場合においては、 + (正）に帯電した微粒子及び— （負）に帯電した微粒子を同時に散布してしまうと、 + (正）に帯電した微粒子と一（負）に帯電した微粒子とが凝集する場合があるので、交互又は順次散布することが好ましい。また、このような印加パターンにおいては、印加している電圧の電圧極性及び電圧値を微粒子散布中に変更させることにより、変更前とは異なる位置に微粒子を配置することも可能である。すなわち、上記電圧印加装置は、基板に設けられた複数の電極のそれぞれに印加される電圧の電圧極性及び電圧値を微粒子散布中において変更することができるものであることが好ましい。また、上記電圧印加装置による複数の電極のそれぞれに対する異なる電圧値の電圧の印加は、例えば、並んで存在する偶数本の電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加し、この偶数本の電極に隣接して並んで存在する偶数本の電極に相対的に低い電圧を印加し、この印加パターンを繰り返すことにより行うこともできる。具体的には、例えば、相対的に高い電圧値の電圧を「十」、相対的に低い電圧値の電圧を「一」として表した場合に、

• · · —— + + + + h + + + - - - · ·

等の印加パターンが挙げられる。このような印加パターンで電圧を印加することにより、基板上に相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位（一 (負））の領域とが交互に形成され、電気力線が形成されることになる。電気力線の相対的に + (正）の谷間及び相対的に一（負）の谷間は、それぞれ、相対的に高い電位（+ (正） ) の領域の中心の位置及び相対的に低い電位（一（負））の領域の中心の位置、すなわち、電極の間隙の位置に一致して形成されることとなるため、上述した電極 2本づつに相対的に高い電圧値の電圧と相対的に低い電圧値の電圧とを交互に印加する印加パターンの場合と同様に、 + (正）に帯電した微粒子及び— （負）に帯電した微粒子を、交互又は順次散布することにより、 + (正）に帯電した微粒子と一（負）に帯電した微粒子とをそれぞれ異なる位置に配置することが可能となる。

上記電圧印加装置により上述したような印加パターンでストライプ状電極に対して電圧を印加するためには、例えば、図 6に示すように、このストライブ状電極を特定パターンで構成された 2組のくし形電極をかみ合わせることにより形成されたものとし、この 2組のくし形電極のそれぞれの導通部分 2 0に接続端子を接続することにより行うことができる。また、接続端子をストライブ状電極を構成する電極 2本分の幅のものとし、この電極 2本分の幅の接続端子を、電極 2本づつにストライプ状電極の両末端で交互になるように接続することにより行うこともできる。また、接続端子をストライプ状電極を構成する電極 1本分の幅の針状のものとし、この針状接続端子を各電極のそれぞれに接続することにより行うこともできる。また、プロ一バーにて直接電圧を印加することにより行うこともできる。上記電圧印加装置により基板に設けられた複数の電極のそれぞれに電圧を印加するに際して、例えば、電極に接続された 2つの接統端子により、一方の接統端子には 1 0 0 0 V、他方の接続端子には 1 1 0 0 Vの電圧を印加して電位差 1 0 0 Vを与える場合には、接続端子の両方にまず 1 0 0 0 Vの電圧を印加し、続いて一方の接続端子の電圧を 1 1 0 0 Vまで上昇させることが好ましい。両方の接続端子を電極につなげた状態で一方の接続端子のみ先に 1 0 0 0 Vの電圧を印加すると、電位差が両方の接続端子間で 1 0 0 0 Vとなり、ショートするおそれがあるからである。また、 1 0 0 0 Vの電圧が印加された接続端子を電極に接続し、続いて、 1 1 0 0 Vの電圧が印加された接続端子を電極に接続してもよい。また、上記電圧印加装置により基板に設けられた複数の電極のそれぞれに電圧を印加するに際しての電圧印加条件は、用いる電極の間隔の距離や微粒子の帯電量等により適宜決定される。例えば、微粒子の帯電極性が一（負）であっても、

1 0 0 Vの電位差を与えるのに、 0〜1 0 0 Vの電位差 1 0 0 Vよりも、微粒子の帯電極性と同極で、 — 1 1 0 0 V〜一 1 0 0 0 Vの電位差 1 0 0 Vを与える方が、微粒子の配置性が向上する場合がある。これは、微粒子の帯電極性に対して異極性で形成された電位差の場合は、微粒子は、基板遠方でまず引力の影響を受けて落下スピ一ドが速くなる傾向があるが、微粒子の帯電極性に対して同極性で形成された電位差の場合は、微粒子は、斥力の影響で落下スピードが抑えられる傾向があり、このため、慣性力が変わってくるため、微粒子の電気力線への沿い方が変化し、その結果、微粒子の配置性が変化すると考えられるからである。また、場合によっては、微粒子の帯電極性と異極性で電位差を大きく形成し、微粒子を電気力線になるベく沿わせるようにする方が好ましい場合もある。

第一の本発明の微粒子散布装置を用いて微粒子を散布する場合は、例えば、微粒子の散布を 1 0秒間行った後、微粒子の散布を 1秒間停止するサイクルを， 1 0回行うというように、微粒子の散布を間欠的に行ってもよい。このように微粒子を間欠的に散布することにより. 高圧気体の乱れに起因する微粒子の配置の乱れを防止することができる。

第一の本発明の微粒子散布装置により配置することができる微粒子としては特に限定されず、例えば、金属微粒子；合成樹脂微粒子；無機微粒子；合成樹脂に顔料が分散された遮光性微粒子；染料により着色された微粒子；加熱 ·光等により接着性を発揮する微粒子；金属微粒子、合成樹脂微粒子、無機微粒子等の表面を金属によりメツキした微粒子等が挙げられる。また、上記微粒子の散布は、乾式、湿式のいずれであってもよい。上記湿式散布では、水、アルコール等の混合溶媒中にスぺーサを分散させて散布するが、この場合であってもスぺーサは帯電するため、第一の本発明の効果を損なうことはない。しかしながら、スぺーザの帯電量は大きい方が配置精度が向上するため、乾式散布が好ましい。

第一の本発明の微粒子散布装置により微粒子を配置することができる基板としては、例えば、その表面に複数の電極を有する、ガラス製基板、樹脂製基板、金属製基板等が挙げられる。ただし、金属製基板を用いる場合は、表面に形成された電極がショートしないように、金属製基板上に絶縁層を設ける必要がある。第一の本発明の基板に設けられた電極としては特に限定されず、例えば、透明電極等が挙げられ、該透明電極を線状にしたもの等を用いることができる。また、該線状透明電極が平行に並べられて構成されたストライプ状電極を基板上に形成させることができる。

上記ストライプ状電極は、液晶表示装置において、いわゆる表示電極として用いられているものである。

第二の本発明は、基板上に形成された複数の電極に電位を与え、かつ、微粒子を帯電させ、上記微粒子を上記基板上に選択的に散布配置を行う微粒子散布方法であって、散布装置内に逆極性带電微粒子を排除する手段を有する微粒子散布方法である。

従って、逆極性に帯電してしまった微粒子を排除でき、電極のない領域（電極間）への選択配置率を向上させることが可能になる。

従って、噴出口から噴射された逆極性に帯電した微粒子は、基板に到着するまでに、上記帯電体に引き奇せられる力が働き、軌道が修正され、基板外又は上記複数の電極外へ散布される。

上記微粒子吹き出し管の噴出口から上記基板の外周部を結ぶ面上は、上記微粒子吹き出し管の噴出口から上記基板の外周部を結ぶ面上付近であれば同じ効果が得られる。

しかし、従来のように、散布装置の壁面に設けた帯電体では、微粒子への距離があり、同様の効果は得られなかった。

上記帯電体に与える電位は、基板上の複数の電極に与える電位よりも大きな電位であることが好ましい。

従って、所望の極性に帯電した微粒子は、上記基板上の選択された位置に選択配置される。つまり、上記帯電体に与える電位が小さいと微粒子は基板上の電極からの斥力に押され上記帯電体に付着してしまうのである。

第四の本発明は，基板を設置するための散布槽と、微粒子を上記散布槽内に供給して上記基板上に散布するための少なくとも 1本の微粒子吹き出し管及び少なくとも 1個の微粒子タンクを有する微粒子供給装置と、上記基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するための電圧印加装置とからなり、上記電圧印加装置は、上記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加できる微粒子散布装置を用いて、微粒子タンクのそれぞれに入れられた互いに異なる材質又は異なる表面組成を有する微粒子を高圧気体を媒体として、上記微粒子供給装置から散布するものである微粒子散布方法である。

従って、上記微粒子タンクのそれぞれに入れられた微粒子を、それぞれ、 + ( 正）に帯電させたり、一（負）に帯電させたりして上記微粒子供給装置から散布することが可能となる。

上記微粒子は、上記吹き出し管のうちの一方を経由させることにより、 + (正 ) に帯電させ、上記 2本の微粒子吹き出し管の他方を経由させることにより、一 (負）に帯電させて散布するものであることが好ましい。

また、上記微粒子は、異なる材質からなるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子のうちの一方を、微粒子吹き出し管を経由させることにより + (正）に帯電せしめ、異なる材質からなるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子のうちの他方を、微粒子吹き出し管を経由させることにより一（負）に帯電せしめるものであることが好ましい。

従って、互いに異なる材質又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子の散布を交互又は順次行うことにより、 + (正）に帯電した微粒子及び一（負）に帯電した微粒子を、基板に対して、上記微粒子供給装置から交互又は順次散布することが可能となる。

上記微粒子散布装置内の高圧気体の乱れに起因する微粒子配置の乱れを防止する観点から、上記微粒子は、散布を間欠的に行うものであることが好ましい。第五の本発明は、第一の本発明の微粒子散布装置を用いることにより、複数本の線状透明電極を平行に並べて構成されたストライプ状透明電極を有する基板上にスぺーサを選択的に配置する液晶表示装置の製造方法であって、並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加し、上記偶数本の線状透明電極に隣接して並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に低い電圧値の電圧を印加することにより、上記ストライプ状透明電極上に、相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位（一（負））の領域とを交互に形成せしめた状態で、上記基板上に、 + (正）に帯電したスぺ一サ若しくは— （負）に帯電したスぺーサを散布するか、又は、 + (正）に帯電したスぺ一サ及び一（負）に帯電したスぺ一サを交互若しくは順次散布する液晶表示装置の製造方法である。

第五の本発明の液晶表示装置の製造方法は、第一の本発明の微粒子散布装置を用いるものである。すなわち、第一の本発明の微粒子散布装置を用いることにより、微粒子であるスベーサを、複数本の線状透明電極を平行に並べて構成されたストライブ状透明電極を有する基板上に選択的に配置するものである。

第五の本発明においては、並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加し、上記偶数本の線状透明電極に隣接して並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に低い電圧値の電圧を印加する。このような印加パターンで電圧を印加することにより、上記ストライプ状透明電極上には、相対的に高い電位（+ (正〉）の領域と相対的に低い電位（― （負））の領域とが交互に形成される。 /JP98/04846

2 1 このようにして形成される電位の領域においては、形成される電気力線の相対的に + (正）の谷間及び相対的に - （負）の谷間のいずれもが線状透明電極の間隙の位置に一致することとなる。

従って、第一の本発明の微粒子散布装置を用いて選択的に + (正）又は一（負 ) に帯電させられたスぺ一サを散布することにより、線状透明電極の間隙にスぺーサを正確に配置することが可能となる。

第五の本発明の液晶表示装置の製造方法においては、例えば、スぺ一ザの散布を 1 0秒間行った後、スぺ一サの散布を 1秒間停止するサイクルを、 1 0回行うというように、スぺ一サの散布を間欠的に行ってもよい。このようにスぺ一サを間欠的に散布することにより、高圧気体の乱れに起因するスぺ一サ配置の乱れを防止することができる。

第一の本発明の微粒子散布装置は、基板上に微粒子を正確に配置することができるものである。従って、第五の本発明の液晶表示装置の製造方法により製造される液晶表示装置、特に、 S T N型液晶表示装置は、スぺ一ザがブラックマトリックス部分下に配置されており、スぺ一サに起因する光漏れのないコントラストの高いものとなる。

以下に本発明の微粒子散布装置の一実施形態を図を用いて説明する。

図 1は、本発明の微粒子散布装置の一実施形態を示す概略図である。散布槽 1 0には、微粒子吹き出し管 1 1 aと微粒子タンク 1 1 bとから構成される微粒子供給装置 1 1，電圧印加装置 1 2 , 及び、湿度調節装置 1 3が設けられている。散布槽 1 0は、排気口 1 4及び導電性のステージ 1 5を有する。排気口 1 4は、基板 1の上方に配置されており、タイマ一設定により排気の O N及び O F Fが可能とされている。ステージ 1 5上には基板 1が設置されている。

電圧印加装置 1 2は、電圧値及び電圧極性を任意に設定可能なものであり、接続端子を介して基板 1上に形成された複数の透明電極 3と接続されている。湿度調節装置 1 3は、散布槽 1 0内の湿度を一定に保つように制御されている圧縮空気により微粒子タンク 1 1 bから微粒子吹き出し管 1 1 aを通って散布槽 1 0内に供給された微粒子（スぺーサ） 8は、微粒子吹き出し管 1 1 aの内壁と接触（衝突）を繰り返すことにより帯電を生じる。基板 1に形成された複数の電極 3のそれぞれには電圧印加装置 1 2により異なる電圧値の電圧が印加されているため、基板 1上には、特定パターンの電気力線が形成されている。このため、帯電した微粒子（スぺ一サ） 8はこの電気力線の作用をうけ、基板 1上への配置が制御される。

図 7は、本発明の微粒子散布装置の他の一実施形態を示す概略図である。本実施形態の微粒子散布装置においては、微粒子供給装置 1 1は、 2本以上の微粒子吹き出し管 1 1 aを有している。その他の構成は、上述の実施形態の微粒子散布装置と同様である。

図 9は、本発明の微粒子散布装置の他の一実施形態を示す概略図である。本実施形態の微粒子散布装置においては、密閉又はそれに近い状態のクリーンな散布層 1 0の上端部に、帯電させたスぺーサ 8を吹き付け散布する微粒子吹き出し管 1 1 aが設けられている。微粒子吹き出し管 1 1 aには、スぺ一サ 8と窒素ガスとを供給する供給器（図示せず）が配管 1 7を介して接続されている。散布層 1 0の下方には、表示電極 3が形成されているガラス等からなる絶縁性基板 1が配置され、表示電極 3に電位を与えて電場を形成するための導線 1 8が設けられている。また、微粒子散布装置の壁面は塩ビで形成されており、帯電したスぺーサ 8を散布することにより、上記壁面はスぺ一サ 8と同極に帯電し、壁面にスぺーサが吸着されることはない。更に、スぺーサ 8と同極の電位を印加する帯電体 1 9を微粒子散布装置内に配置している。

スぺーサ 8に帯電させる方法としては、上述した微粒子供給装置を用いて微粒子を帯電させる方法、微粒子散布装置内に設けられた帯電器（図示せず）によつてスぺ一サ 8に電位を与えて帯電させる方法、又は、スぺーサをステンレス等の金属管からなる微粒子供給装置により摩擦によって帯電させる方法等が举げられ、このいずれの方法を用いてもよい.

上記微粒子散布装置内に設けられた複数の電極における電極パターンは、図 1 0に示すように、絶緣性基板 1上に、ストライプ状の表示電極 3 a及び 3 bと、表示電極 3 a及び 3 bのそれぞれに電位を与えるための導通部分 2 0 a及び 2 0 bとから形成されている。導通部分 2 0 a及び 2 0 bには、導通部分 2 0 a及び / 4846

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2 0 bに電位を与えて電場を形成するための導線 1 8 a及び 1 8 bが接統されている。尚、導通部分 2 0 a及び 2 0 bを設けずに、プローブピン等を用いて表示電極 3 a及び 3 bに直接電位を与えてもかまわない。

表示電極 3 aは、隣接する 2つの表示電極を一対とする。表示電極 3 bは、一対の表示電極 3 aと別の一対の表示電極 3 aとの間に存在している表示電極である。スぺ一サ 8は、以下に説明するように、一対の表示電極 3 a問にのみ選択的に配置する。

図 1 1に示すように、平行に並べられた複数の線状透明電極に電圧値が異なる電圧を印加することにより、線状透明電極 3 a及び 3 bに負電圧（―）を与え、かつ、線状透明電極 3 aには線状透明電極 3 bよりも相対的に高い電位を与える。更に、スぺーサ 8は負極性に帯電させて散布を行う。このようにすれば、スぺーサ 8を、一対の表示電極 3 a間にのみ選択的に配置することができる。本実施形態では，単純マトリクス型液晶表示素子を用いているが、本発明は単純マトリクス型液晶表示素子に限定されるものではなく、強誘電性液晶表示素子又は T F T型液晶表示素子等の液晶表示素子でも当然利用できるものである。発明を実施するための最良の形態

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

実施例 1

S丁 N型液晶表示装置用のコモン電極（カラーフィルタ形成基板、 R G B各画素の開口部は 8 0 X 2 8 5 i m、ブラックマトリックス線幅 2 0 /z m、 I T O電極幅 2 9 0 t m、電極間隔 1 5 m、板厚 0 . 7 mm) において、各ストライプ電極（I T〇電極）を 2 ： 2のくし形電極（図 6 ) になるように表示装置範囲外の導通部分で導通させた基板を作製した。

作製した基板にポリイミドの配向膜を 0 . 0 5 ^ m形成し、ラビング処理を施した。

次に、図 1に示したように散布装置の本体内に上記基板を設置し、上記導通部分に別々に直流電圧が印加できるように電圧印加用の端子を接続した。スぺ一サとして、合成樹脂微粒子であるミクロパール B B (粒径 5 . 1 / m, 積水ファインケミカル社製）を微粒子タンク内に投入した。なお、ミクロパール B Bは散布により— （負）に帯電していた。

電圧印加用の一方の端子に + 1 5 0 Vの直流電圧を印加し、他方の端子に一 1 5 0 Vの直流電圧を印加した。その状態を保って、タイマ一設定で、スぺーサを圧縮空気により 2 0秒間基板上に散布し、沈降タイムとして 6 0秒間放置後、直ちにダクトを 3 0秒問 O Nにした。ダクト吸引時間終了後に印加電圧を O F Fとした。

なお、室温は 2 5 で、湿度調節装置により、散布槽内は湿度 4 0 % R Hに設定した。

スぺーサが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、 + 1 5 0 Vを印加した電極間のみに、すなわち、ブラックマトリックス下にスぺ一サが配置されていた (ストライプ電極 4本おきに配置されていた）。基板上のスぺーサ数をカウントし、 1 mm²あたりに換算したところ、 2 0 0個 Zmm²であった。

なお，用いた基板の導通部分を切断することにより、従来と同様のコモン電極基板が得られた。

実施例 2

散布時間を 2 0秒間とし、電圧印加方法を最初の 1 0秒間は実施例 1と同様に行い、残りの 1 0秒間は実施例 1の電圧極性を反転させたこと以外は、実施例 1 と同様にしてスぺ一サを散布した。

スベーサが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、実施例 1の配置ラインに加え、更に他方のくし形電極間にもスぺーサが配置されていた（ストライブ電極 2本おきに配置されていた）。基板上のスぺ一サ数をカウントし、 1 mm² あたりに換算したところ、 2 0 0個ノ mm² であった。

実施例 3

湿度調節装置を O F Fにし、代わりに乾燥窒素で散布槽内をパージしたこと以外は、実施例 1と同様にしてスぺーサを散布した。

スぺ一ザが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、実施例 1と同様にスぺ —サが配置されていた。実施例 4

接続端子部分をストライブ電極の 2本おきに 2本づっ導通可能なプローバー状の端子を作製し、通常のコモン基板のストライプ方向で別々の電極に電圧印加できるよう両側に接続したこと以外は、実施例 1と同様にしてスぺ一サを散布した _β

スぺ一ザが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、実施例 1と同様にスぺーサが配置されていた。

比較例 1

実施例 1と同様のサイズの通常の S Τ Ν型液晶表示装置用のコモン電極を準備した（くし形になっていない従来のコモン電極）。

従来の散布機の天井面全体に電圧が印加できるように電極、配線を作製した。次に、天井面の電極に一 1 k Vの直流電圧を印加し、コモン電極の各線をアースした。これによりコモン電極から天井面に電気力線が形成されたことになる。従つて、負に帯電したスぺーサを散布した場合，コモン電極上にスぺーサが配置されることになる（電極間配置ではない）。

この状態を保ってスぺーサを散布したところ、スぺーサは基板全体に配置され、選択性は見られなかった。これは電極間隔が狭いために、基板全体から電気力線が一様に形成されているのと同じ効果のためと考えられる。

実施例 5

図 7に示した本発明の微粒子散布装置を用いることにより、液晶表示装置の作製を行った。この微粒子散布装置は、 4本の異なる材質からなる微粒子吹き出し管 1 1 aを有するものであり、スぺ一サは、圧縮空気により、この 4本の微粒子吹き出し管 1 1 aを選択的に経由して散布される機構となっている。具体的には、以下の通りである。

スィッチ 1を選択することにより、 N i製配管を経由して散布される。

スィツチ 2を選択することにより、 S U S製配管を経由して散布される。スィッチ 3を選択することにより、 S U Sに金メツキされた配管を経由して散布される。

スィツチ 4を選択することにより、 A 1薄膜で外層が被覆された塩化ビニル製配管を経由して散布される。

また、微粒子タンク 1 1 bには 2種類のスぺ一サを収納することができる。また、散布槽 10の側面部分には、ステージ 15より上方に排気口 14が設けられており、スぺーサ散布終了後にタイマー設定で排気の ON · OFFが可能としてある。また、湿度調節装置 13により微粒子散布装置本体内は一定の湿度状態となるように制御されている（気温 25 、湿度 40%RHとした）。

更に、散布槽内下方に導電性のステージ 15を設け、その上にガラス基板を配置するような構造とした。

STN型液晶表示装置用のコモン電極（カラーフィルタ形成基板、 RGB各画素の開口部は 80 X 285 、ブラックマトリックス線幅 20 /im、 I TO電極幅 290 Atm、電極間隔 15 ΠΙ、板厚 0. 7mm) において、各ストライプ電極（I TO電極）を 2 ： 2のくし形電極（図 6) になるように表示装置範囲外の導通部分で導通させた基板を作製した。

—方の導通部分に + 1 50 Vを印加し、他方の導通部分に— 150 Vの電圧を印加した。この状態を保ってスぺーサとして合成樹脂微粒子であるミクロパール BB (粒径 6 im、積水ファインケミカル社製）を用いて散布を行った。まず、スィッチ 1を選択し、 10秒間散布し、 60秒間放置後、排気を 15秒間 ONにした。続いて、スィッチ 3を選択して更に 10秒間散布を行った。その後同様に 60秒間放置し、排気を 15秒間 ONにした後に電源を切って基板を取り出した。

その結果、 N i配管によりスぺ一サはー（負）に帯電し、金メッキ SUS配管によりスぺーサは +に帯電していることが分かった。

スぺ一サが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、並んだ + 150 Vを印加した電極間と並んだ一 150Vを印加した電極間にスぺ一サが配置されていた。これによりスぺ一サはブラックマトリックス下に配置された。

実施例 6

スィツチ 1及びスィツチ 4を選択したこと以外は、実施例 5と同様にしてスぺーサを散布した。

その結果， N i配管によりスぺーサはー（負）に帯電し、 A 1薄膜で外層が被覆された塩化ビニル製配管によりスぺ一サは+ (正）に帯電していることが分かつた。

スぺーサが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、並んだ + 1 5 0 Vを印加した電極間と並んだ— 1 5 0 Vを印加した電極間とにスぺーサが配置されていた。これによりスぺーサはブラックマトリックス下に配置された。

比較例 2

電極の両方の導通部分に + 1 5 0 Vを印加することにより全ての電極が + 1 5 0 Vとなるようにし、スィッチ 1を選択して 2 0秒間散布を行ったこと以外は、実施例 5と同様にしてスベーサを散布した。

その結果、スぺーサは基板上に均一に散布されていた。

これは、電気力線が遠方と形成され、電極間が狭くて均一電場と変わらないために、選択性が現れなかったものと考えられる。

比較例 3

電極の両方の導通部分に— 1 5 0 Vを印加することにより全ての電極が一 1 5 O Vとなるようにし、スィッチ 1を選択して 2 0秒間散布を行ったこと以外は、実施例 5と同様にしてスぺーサを散布した。

その結果、スぺ一サは比較例 3と比べると散布数が少なくなつた程度で、基板上には均一に散布されていた。

実施例 7

スぺーサとして、 A：合成樹脂微粒子であるミクロパール B B P (粒径 6 m 、積水ファインケミカル社製）と、 B : ミクロパール B B P (粒径 6 /x m) にィソシァネートにてアルキルの表面処理を行ったものを準備した。これらスぺ一サを別々の微粒子タンクに収納し、スィッチ 2を選択して両者を同じ配管を経由させて、実施例 5と同様にして順次散布した。

その結果、 S U S製配管に対して、 Aは— （負）に帯電し、 Bは + (正）に帯電していることが分かった。

スぺーサが散布された基板を顕微鏡で観察したところ、並んだ + 1 5 0 Vを印加した電極間と並んだ一 150Vを印加した電極間とにスぺーサが配置されていた。これによりスぺ一サはブラックマトリックス下に配置された。

実施例 8

図 8に示した微粒子散布装置を用いることにより、液晶表示装置の作製を行つた。この散布装置本体内には電圧印加装置 12に接続された 2本の電圧印加用の接続端子が設けられており、基板に形成された透明電極に対して異なる直流電圧を印加することができる。電圧印加装置 12は、電圧値、電圧極性を任意に設定可能となっている。

散布装置本体上部には、微粒子吹き出し管 1 1 aが設けられており、圧縮空気により微粒子 8が散布装置本体内に散布される機構となっている。

散布装置本体下方にはァ一スされた A 1製のステージが設けられており、その上に帯電防止シート（体積抵抗 1 O^iQQ cm以下）が敷かれており、その上に基板を設置するような構造となっている。

ステージ下方には、任意に回転数を変えられる送風機 16が設置されており、散布槽本体内の空気の流れを作り出すことができるようにしてある。また、散布槽本体天井面は、空気の流れを均一にするために、メッシュ状とされている。送風機 16の回転数を 50 r pmに設定した（天井方向から基板方向への空気の流れを作る方向に回転）。

STN型液晶表示装置用のコモン電極（カラーフィルタ形成基板、 RGB各画素の開口部は 80 X 285 ，ブラックマトリックス線幅 20 wm、 I TO電極幅 290 m、電極間隔 1 5 //m、板厚 0. 7mm) において、各ストライブ電極（I TO電極）を 2 ： 1のくし形電極（図 6) になるように表示装置範囲外の導通部分で導通させた基板 1を作製した（スぺーサ配置後は、導通部分を切断することにより、従来同様のコモン電極基板となる）。

作製した基板 1にポリイミドの配向膜を膜厚 0. 05 /imにて形成し、ラビング処理を施した。

なお、微粒子吹き出し管 1 1 aは、 3m ( 1 mごとに直列に連結されている）の N i製の配管からなるものを用いた。

次に，電圧印加用端子を接続し、 2 ： 1くし形電極の 2本側の導通部分に一 2 . 0 kVの電圧を印加し、他方の導通部分に— 2. l kVの電圧を印加した。この状態を保って、微粒子であるスぺ一サ 8として合成樹脂微粒子であるミクロパール BBS— 6. 8 w-PH (積水ファインケミカル社製）を用いて散布を行った（散布により、スぺ一サ 8は— （負）に帯電していた）。

スぺ一サ 8が散布された基板 1を顕微鏡で観察したところ、スぺーサ 8は、 2 ： 1くし形電極における 2本側の電極間隙のブラックマトリックス部分に配置されていた。

実施例 9

送風機 16の回転数を 500 r pmとしたこと以外は実施例 8と同様にしてスぺ一サ 8の散布を行った。

スぺーサ 8が散布された基板 1を顕微鏡で観察したところ、スぺーサは、 2 : 1くし形電極における 2本側の電極間隙のブラックマトリックス部分に配置されていた。

実施例 10

2 ： 1くし形電極の 2本側の導通部分に— 2. O kVの電圧を印加し、他方の導通部分に— 2. 3 kVの電圧を印加し、微粒子吹き出し管 1 1 aを、 2mの S U S製配管と 1 mの N i製配管とを直列に接続したものとしたこと以外は実施例 8と同様にしてスぺ一サ 8の散布を行った。

スぺ一サ 8が散布された基板 1を顕微鏡で観察したところ、スぺーサは、 2 : 1くし形電極における 2本側の電極間隙のブラックマトリックス部分に配置されていた。

実施例 1 1

微粒子吹き出し管 1 1 aを、 2mの N i製の配管からなるものとし、 2 : 1くし形電極の 2本側の導通部分に一 2. O kVの電圧を印加し、他方の導通部分に - 2. 3 kVの電圧を印加したこと以外は実施例 8と同様にしてスぺーサ 8の散布を行った。

スぺ一サ 8が散布された基板 1を顕微鏡で観察したところ、スぺ一サ 8は、 2 ： 1くし形電極における 2本側の電極問隙のブラックマトリックス部分に配置されていた。実施例 12

S TN型液晶表示装置用のコモン電極において、外形寸法が 370 X 480 mmで厚さが 0. 7 mmのソーダガラスからなる一対の絶縁性基板として、力ラーフィルタ一及びオーバ一コートを形成している絶縁性基板と、厚さ 300 nmの I T〇電極からなる幅 285 imのストライプ状電極を 2 ： 1のくし形電極（図 10) になるように表示範囲外の導通部分で導通させた絶縁性基板とを作製した。

この一対の絶縁性基板に配向膜を形成し、配向処理を施した後、カラ一フィルター及びオーバーコートを形成した方の絶縁性基板に、シール材料をスクリ —ン印刷法によって塗布した。このシール材料には、シール内スぺ一サとなるガラスピーズを混入している。次に、図 9に示したように散布装置の本体内にストライプ状電極 3を形成した方の絶縁性基板 1を設置し、上記導通部分に別々に直流電圧が印加できるように電圧印加用の端子を接続した。

スぺーサ 8として，合成樹脂微粒子である B B S— 605 10— PH (積水ファインケミカル社製）を用いて、負極性に帯電させて散布を行った。

このとき、図 1 1に示すように，表示電極 3 aに _2000V、表示電極 3 bに一 2080 Vの直流電圧を印加し、表示電極 3 aと 3 bとの電位差を 80

Vとした。また、帯電体 1 9は、スぺーサ 8と同極の一 5000 Vに带電させた。

その結果、表示電極 3 a間にのみスぺーサ 8を配置することができ、逆極性に帯電したスぺーサは帯電体 19との間に引力が働き絶縁基板外へと軌道修正され、带電体 1 9を設けないときに比べてスぺ一サ 8の電極間への選択配置性が向上していた。

次に、これらの一対の絶緣性基板 1を貼り合わせ、 180^、 0. 8 k g/ cmで加熱加圧し、 1 50°Cでアフターべ一ク処理を行った後、不要な部分を切り離すために分断を行った。このとき、導通部分 20 a及び 20 bを分断除去した。その後、液晶 7を注入して、一対の絶緣性基板が貼り合わされた液晶表示装置を作製した。産業上の利用可能性

本発明は、上述の通りであるので、基板上への微粒子の正確な配置制御が可能である。このため、本発明の微粒子散布装置を用いた液晶表示装置の製造方法は、特に、 S T N型液晶表示装置の製造において、従来のようにスぺーサを基板上にランダムに散布、配置するのとは異なり、スぺーサをストライプ状透明電極の電極間隙に高精度に配置することが可能となる。従って、スぺ一サをブラックマトリックス下に配置することができ、スぺーザに起因する光漏れのない、コントラス卜の高い液晶表示装置の製造が可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 帯電した微粒子を複数の電極を有する基板上に選択的に配置させる微粒子散布装置であって、

前記基板を設置するための散布槽と、前記微粒子を前記散布槽内に供給して前記基板上に散布するための微粒子供給装置と、前記基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するための電圧印加装置とからなり、

前記電圧印加装置は、前記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加できる

ことを特徵とする微粒子散布装置。

2 . 散布槽は，該散布槽内における空気の上下方向の流速を調節することができるものである

ことを特徴とする請求の範囲 1記載の微粒子散布装置。

3 . 散布槽は、内部の湿度調節又は乾燥エア一パージが可能なものであることを特徵とする請求の範囲 1又は 2記載の微粒子散布装置。

4 . 散布槽は、基板を設置するためのステージが設けられたものであり、前記ステージは，体積抵抗が 1 0 ^{ΐ α} Ω c m以下のものである

ことを特徴とする請求の範囲 1 、 2又は 3記載の微粒子散布装置。

5 . 散布槽は、該散布槽内部に帯電体が設けられたものである

ことを特徴とする請求の範囲 1 、 2 、 3又は 4記載の微粒子散布装置。

6 . 帯電は、微粒子吹き出し管の噴出口から基板の外周部を結ぶ面上の少なくとも一部に設けるものである

ことを特徵とする請求の範囲 1 、 2 、 3 、 4又は 5記載の微粒子散布装匱。

7 . 微粒子供給装置は、 2本以上の微粒子吹き出し管及び 1個又は 2個以上の微粒子タンクからなり、高圧気体を媒体として、前記微粒子タンクに入れられた微粒子を前記 2本以上の微粒子吹き出し管の 1本を選択的に経由させて散布槽内に供給するものであって、

前記 2本以上の微粒子吹き出し管は、互いに異なる材質からなるものであることを特徴とする請求の範囲 1 、 2 、 3、 4、 5又は 6記載の微粒子散布装置。

8 . 微粒子供給装置は、異なる材質からなる 2種以上の配管を直列に接続してなる微粒子吹き出し管を有するものである

ことを特徵とする請求の範囲 1 , 2 、 3 、 4、 5 , 6又は 7記載の微粒子散布装置。

9 . 微粒子吹き出し管は、直列に接続されたそれぞれの配管の長さの比が変更可能なものである

ことを特徴とする請求の範囲 7又は 8記載の微粒子散布装置。

1 0 . 微粒子供給装置は、 2個以上の微粒子タンクからなるものであることを特徴とする請求の範囲 1 、 2 、 3 、 4、 5 、 6、 7 、 8又は 9記載の微粒子散布装置。

1 1 . 微粒子吹き出し管は、金属配管である

ことを特徴とする請求の範囲 7 , 8又は 9記載の微粒子散布装置。

1 2 . 金属配管は、内壁が、該金属配管を構成する金属とは異なる金属で被覆されているか又は樹脂薄膜で被覆されている

ことを特徴とする請求の範囲 1 1記載の微粒子散布装置。

1 3 . 微粒子吹き出し管は、外壁が金属で被覆された樹脂配管であることを特徵とする請求の範囲 7 、 8 、 9又は 1 1記載の微粒子散布装置。

1 4 . 電圧印加装置は、基板に設けられた複数の電極のそれぞれに印加される電圧の電圧極性及び電圧値を微粒子散布中において変更することができるものである

ことを特徴とする請求の範囲 1 、 2、 3、 4、 5、 6 , 7、 8、 9、 1 0、 1 1 、 1 2又は 1 3記載の微粒子散布装置。

1 5 . 基板上に形成された複数の電極に電位を与え、かつ、微粒子を带電させ、前記微粒子を前記基板上に選択的に散布配置を行う微粒子散布方法であって、散布装置内に逆極性帯電微粒子を排除する手段を有する

ことを特徵とする微粒子散布方法。

1 6 . 基板上に形成された複数の電極に電位を与え、かつ、微粒子を帯電させ、前記微粒子を前記基板上に選択的に散布配置を行う微粒子散布方法であって、微粒子吹き出し管の噴出口から前記基板の外周部を結ぶ面上の少なくとも一部に微粒子と同電極の電位を印加した帯電体を設ける

ことを特徴とする微粒子散布方法。

1 7 . 請求の範囲 1 6記載の微粒子散布方法であって、

帯電体に与える電位が、基板上の複数の電極に与える電位よりも大きな電位である

ことを特徴とする微粒子散布方法。

1 8 . 基板を設置するための散布槽と、微粒子を前記散布槽内に供給して前記基板上に散布するための少なくとも 1本の微粒子吹き出し管及び少なくとも 1個の微粒子タンクを有する微粒子供給装置と、前記基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するための電圧印加装置とからなり、

前記電圧印加装置は、前記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加できる微粒子散布装置を用いて、微粒子タンクのそれぞれに入れられた互いに異なる材質又は異なる表面組成を有する微粒子を高圧気体を媒体として、前記微粒子供給装置から散布するものである

ことを特徴とする微粒子散布方法。

1 9 . 基板を設置するための散布槽と、微粒子を前記散布槽内に供給して前記基板上に散布するための少なくとも 1本の微粒子吹き出し管及び少なくとも 1個の微粒子タンクを有する微粒子供給装置と、前記基板に設けられた複数の電極に電圧を印加するための電圧印加装置とからなり、

前記電圧印加装置は、前記複数の電極のそれぞれに異なる電圧値の電圧を印加できる微粒子散布装置を用いて，微粒子を前記吹き出し管のうちの一方を経由させることにより、 + (正）に帯電させ、前記 2本の微粒子吹き出し管の他方を経由させることにより、一（負）に帯電させて散布するものである

ことを特徵とする請求の範囲 1 8記載の微粒子散布方法。

2 0 . 微粒子は、異なる材質からなるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子のうちの一方を、微粒子吹き出し管を経由させることにより + (正）に帯電せしめ、また、異なる材質からなるか又は異なる表面組成を有する 2種の微粒子のうちの他方を、微粒子吹き出し管を経由させることにより一（負）に帯電せしめるものである

ことを特徴とする請求の範囲 1 8又は 1 9記載の微粒子散布方法。

2 1 . 微粒子は、散布を間欠的に行うものである

ことを特徵とする請求の範囲 1 8、 1 9又は 2 0記載の微粒子散布方法。

2 2 . 請求の範囲 1、 2 、 3 , 4、 5、 6、 7、 8、 9、 1 0、 1 1、 1 2、 1 3又は 1 4記載の微粒子散布装置を用いることにより、複数本の線状透明電極を平行に並べて構成されたストライプ状透明電極を有する基板上にスぺーサを選択的に配置する液晶表示装置の製造方法であって、

並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に高い電圧値の電圧を印加し、前記偶数本の線状透明電極に隣接して並んで存在する偶数本の線状透明電極に相対的に低い電圧値の電圧を印加することにより、前記ストライプ状透明電極上に、相対的に高い電位（+ (正））の領域と相対的に低い電位（一（負）） 'の領域とを交互に形成せしめた状態で、前記基板上に、 + (正）に帯電したスぺ一サ若しくは一（負）に帯電したスぺーサを散布するか、又は、 + (正）に帯電したスぺーサ及び一（負）に帯電したスぺーサを交互若しくは順次散布する

ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。