JPH0895066A

JPH0895066A - 液晶素子の製造方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0895066A
Application number: JP6231030A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nishiyama; 和廣西山; Junko Asayama; 純子朝山; Akio Takimoto; 昭雄滝本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1996-04-12
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: JP3189591B2

Abstract

(57)【要約】【目的】基板表面にスペーサーの分散溶液を滴下し、
基板を回転させることにより、基板表面に均一にスペー
サーを分散することを目的とする。【構成】回転可能なステージ７に基板６を固定し、ス
ペーサー１を分散した分散液２を容器３、連結管５、ノ
ズル４を通って基板表面に滴下し、基板６を回転させる
ことにより、基板６の表面に均一にスペーサー１を分散
する。この分散方法は、従来難しかった１μｍ程度のス
ペーサーの散布にも非常に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶を用いた液晶素子
の製造方法、特に液晶パネルの基板間のギャップ厚を所
定の距離で、均一に作製するためのスペーサー粒子の散
布工程を有する液晶素子の製造方法及びその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスペーサーの散布方法としては、
乾式散布方法と湿式散布方法がある。従来の乾式散布方
法とは、不活性気体を噴出させると同時にスペーサーを
気体中に分散させ、基板上に堆積させる方法である。湿
式散布方法は、スペーサーをアルコール等の溶媒に混合
分散させた混合液を霧状にし基板に散布する方法であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の乾
式散布方法では、スペーサーが帯電することによりスペ
ーサーが凝集してしまう。また湿式方法では、同じく数
μｍ以下の小さなスペーサーにおいては凝集しやすく、
また基板上での溶媒が蒸発する時においても、凝集して
しまう傾向があり、スペーサーが均一に分散されず、ギ
ャップ精度が得られず、このスペーサーの凝集が配向乱
れの原因ともなり問題とされてきた。

【０００４】本発明は前記従来技術の課題を解決するた
めに、非常に容易でかつ高度に均一にスペーサーを分散
させ、ギャップ精度の優れた液晶素子の製造方法を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第一のスペーサーの分散工程は、溶媒中に
分散したスペーサーを前記溶媒と共に基板上に塗布し基
板を回転させ溶媒を蒸発させ、前記基板上に均一にスペ
ーサーを分散させることを特徴とする。

【０００６】また、本発明の第二のスペーサーの分散工
程は、溶媒中に分散したスペーサーを前記溶媒と共に、
高速で回転させた基板上にスプレーした後、さらに基板
を回転させ溶媒を蒸発させ、基板上に均一にスペーサー
を分散させることを特徴とする。

【０００７】さらに、本発明の液晶素子の製造装置は、
基板を固定し回転することのできるステージと前記ステ
ージの上部に液体を滴下することのできるノズルと、前
記ノズルと連結したスペーサーを分散させた溶液を保持
する容器とを具備していることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、あらかじめスペーサーを溶媒
中に分散させておいた混合分散液を基板表面に塗布し、
スピナー等を用いて基板を高速回転させるか、または、
高速回転させている基板にスプレーすれば良いため、非
常に容易でかつ高度に分散した状態のビーズ散布が可能
であり、また、それにより、ギャップ精度の優れた液晶
素子を製造することが可能となる。

【０００９】

【実施例】本発明に用いる溶媒は配向膜に悪影響を与え
るもの以外であれば何でもよいが、ビーズが溶媒中で凝
集してはいけないことから、極性の高い溶媒が良い。そ
ういう意味では最もアルコールが用い易い。また基板の
回転中に溶媒が蒸発しないといけないこと、またあまり
にも速く蒸発してしまうと分散液の塗布時間に分散濃度
が大きく依存し、再現性が悪くなることから、散布場所
の環境温度において、蒸気圧が３ｍｍＨｇ〜５０ｍｍＨ
ｇの溶媒が最も適している。

【００１０】本発明に用いるスペーサーの形状には全く
制限がない。また、スペーサーの大きさも制限がなく、
強誘電性液晶素子に用いられる１μｍ程度のビーズであ
っても、非常に高度に分散可能である。特にこの場合、
従来の湿式法や乾式法では、ビーズの凝集が避けられな
い領域であるため、本発明の分散法は非常に有効であ
る。本発明で使用可能な基板の大きさは、１分間に１０
００回転以上回転させることができる基板であれば本発
明の散布方法が使用可能なため、１００インチや２００
インチのような大きな基板であっても可能である。

【００１１】また本発明の液晶素子の製造装置に使用す
るスペーサーの分散装置は、図１に示すように、液体中
にスペーサー１を分散させて調製した分散液２を保持し
ておく容器３とその分散液を取り出すためのノズル４が
連結管５でつながっており、そのノズル４の下部には基
板６を固定し回転させることのできるステージ７があ
る。容器３には超音波発生装置（図示せず）が取り付け
てあればさらにスペーサーの分散性は向上する。またノ
ズル４はスプレー噴射、滴下の両方可能なノズルが望ま
しい。

【００１２】以下本発明の各実施例について説明する。（実施例１）成分がＳｉＯ₂ からなる直径１．０μｍの
球形のスペーサを５ｍｇとりイソブチルアルコール５０
ｍｌを加え、超音波で１時間拡散させ、混合分散液を調
製しこれを容器１に入れる。次に、配向処理を施したガ
ラス基板（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍｍ）をステー
ジ４に設置し、先ほど調製した混合分散液をノズル２を
通して基板表面に塗布し、３０００ｒｐｍで３０秒回転
させる。すると約１０００個／ｍｍ² の密度で非常に均
一にスペーサーが分散できる。

【００１３】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍｍ）に接着剤をシール
印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基板を
貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャップ厚
が均一な液晶表示素子が得られるものである。

【００１４】（実施例２）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
０．８μｍの球形のスペーサーを５ｍｇとりイソプロピ
ルアルコール５０ｍｌを加え、超音波で１時間拡散さ
せ、混合分散液を調製し容器１に入れる。次に、配向処
理を施したガラス基板（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍ
ｍ）をステージ４に設置し、先ほど調製した混合分散液
を基板表面に塗布し、６０００ｒｐｍで３０秒回転させ
る。すると約１０００個／ｍｍ² の密度で非常に均一に
スペーサーが分散できる。

【００１５】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍｍ）に接着剤をシール
印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基板を
貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャップ厚
が均一な液晶表示素子が得られる。

【００１６】（実施例３）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
０．８μｍの球形のスペーサーを２ｍｇとりプロピルア
ルコール５０ｍｌを加え、超音波で２時間拡散させて、
混合分散液を調製し容器１に入れる。次に、配向処理を
施したガラス基板（５００ｍｍ×５００ｍｍ×５ｍｍ）
をステージ４に設置し、先ほど調製した混合分散液を基
板表面に塗布し、２０００ｒｐｍで６０秒回転させる。
すると約３００個／ｍｍ² の密度で非常に均一にスペー
サーが分散できる。

【００１７】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（５００ｍｍ×５００ｍｍ×５ｍｍ）に接着剤をシール
印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基板を
貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャップ厚
が均一な液晶表示素子が得られる。

【００１８】（実施例４）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
１．５μｍの球形のスペーサーを５ｍｇとり１ーブタノ
ール５０ｍｌを加え、超音波で１時間拡散させて、混合
分散液を調製し、容器１に入れる。次に、配向処理を施
したガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍ
ｍ）をステージ４に設置し、先ほど調製した混合分散液
を基板表面に塗布し、３０００ｒｐｍで５０秒回転させ
る。すると約１０００個／ｍｍ² の密度で非常に均一に
スペーサーが分散できる。

【００１９】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍｍ）に接着剤をシ
ール印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基
板を貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャッ
プ厚が均一な液晶表示素子が得られる。

【００２０】（実施例５）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
１．０μｍの球形のスペーサーを５ｍｇとりイソブチル
アルコール５０ｍｌを加え、超音波で１時間拡散させ、
混合分散液を調製しこれを容器１に入れる。次に、配向
処理を施したガラス基板（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１
ｍｍ）をステージ４に設置し、３０００ｒｐｍで３０秒
回転させ、先ほど調製した混合分散液をノズル２を通し
て基板表面にスプレー散布し、さらに３０００ｒｐｍで
３０秒回転させる。すると約１０００個／ｍｍ² の密度
で非常に均一にスペーサーが分散できる。

【００２１】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍｍ）に接着剤をシール
印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基板を
貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャップ厚
が均一な液晶表示素子が得られる。

【００２２】（実施例６）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
０．８μｍの球形のスペーサーを５ｍｇとりイソプロピ
ルアルコール５０ｍｌを加え、超音波で１時間拡散さ
せ、混合分散液を調製し容器１に入れる。次に、配向処
理を施したガラス基板（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍ
ｍ）をステージ４に設置し、６０００ｒｐｍで３０秒回
転させ、先ほど調製した混合分散液を基板表面にスプレ
ー散布し、さらに６０００ｒｐｍで３０秒回転させる。
すると約１０００個／ｍｍ² の密度で非常に均一にスペ
ーサーが分散できる。

【００２３】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（５５ｍｍ×６５ｍｍ×１．１ｍｍ）に接着剤をシール
印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基板を
貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャップ厚
が均一な液晶表示素子が得られる。

【００２４】（実施例７）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
０．８μｍの球形のスペーサーを２ｍｇとりプロピルア
ルコール５０ｍｌを加え、超音波で２時間拡散させ、混
合分散液を調製し容器１に入れる。次に、配向処理を施
したガラス基板（５００ｍｍ×５００ｍｍ×５ｍｍ）を
ステージ４に設置し、２０００ｒｐｍで３０秒回転さ
せ、先ほど調製した混合分散液を基板表面にスプレー散
布し、さらに２０００ｒｐｍで６０秒回転させる。する
と約３００個／ｍｍ² の密度で非常に均一にスペーサー
が分散できる。

【００２５】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（５００ｍｍ×５００ｍｍ×５ｍｍ）に接着剤をシール
印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基板を
貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャップ厚
が均一な液晶表示素子が得られる。

【００２６】（実施例８）成分がＳｉＯ₂ からなる直径
１．５μｍの球形のスペーサーを５ｍｇとり１ーブタノ
ール５０ｍｌを加え、超音波で１時間拡散させ、混合分
散液を調製し容器１に入れる。次に、配向処理を施した
ガラス基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍｍ）を
ステージ４に設置し、３０００ｒｐｍで３０秒回転さ
せ、先ほど調製した混合分散液を基板表面にスプレー散
布し、さらに３０００ｒｐｍで５０秒回転させる。する
と約１０００個／ｍｍ² の密度で非常に均一にスペーサ
ーが分散できる。

【００２７】次に同じく配向処理を施したガラス基板
（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍｍ）に接着剤をシ
ール印刷し、先ほどのスペーサーを分散させたガラス基
板を貼合わせ液晶を注入すると、非常に基板間のギャッ
プ厚が均一な液晶表示素子が得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、溶液中に分散さ
せたスペーサーを基板上に塗布し、基板を高速で回転さ
せることにより、溶媒を蒸発させスペーサーを基板上に
均一に散布させるため、スペーサーの散布としては非常
に簡単であり、しかも高度に再現性良く分散させること
が可能であるという特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶素子の製造装置におけ
るスペーサー散布装置の概略図

【符号の説明】

１スペーサー２分散液３容器４ノズル５連結管６基板７ステージ８基板回転装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶媒中に分散したスペーサーを前記溶媒と
共に基板上に塗布し前記基板を回転させ溶媒を蒸発さ
せ、前記基板上に均一に前記スペーサーを分散させる工
程を有することを特徴とした液晶素子の製造方法。
【請求項２】溶媒中に分散したスペーサーを前記溶媒と
共に高速で回転させた基板上にスプレーした後、さらに
基板を回転させ溶媒を蒸発させ、基板上に均一にスペー
サーを分散させる工程を有することを特徴とした液晶素
子の製造方法。
【請求項３】基板を固定し回転するステージと、前記ス
テージの上部に液体を滴下することができるノズルと、
前記ノズルと連結したスペーサーを分散させた溶液を保
持する容器とを備えたスペーサーの散布装置を有する液
晶素子の製造装置。