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JP3759326B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for liquid crystal display device - Google Patents
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JP3759326B2 - Manufacturing method and manufacturing apparatus for liquid crystal display device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサ、液晶テレビ、時計、電子卓上計算機、電子手帳等、種々の製品の表示部に応用される液晶表示装置の製造方法及び製造装置に関し、特に液晶が封入される一対の基板間の間隙(セルギャップ)の確保にスペーサーの散布工程を有する液晶表示装置の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置の液晶セルは、例えば図6に示すように、ガラス基板やプラスチック基板あるいはフィルム基板からなる2枚の透明基板101,102の間隙(ギャップ)Gpに液晶103を封入させたものであり、基板にはカラーフィルタ104、配向膜105、透明電極106,107などが設けられ、基板の周囲には周辺シール材108とシール内部スペーサー109が設けられ、基板間にはギャップGpを確保するための内部スペーサー110が設けられている。
【0003】
このようなセル構造の液晶表示装置では一般に使用する液晶の光学特性に応じて液晶層の厚み、すなわち基板間のギャップGpを精密に制御する必要がある。特にSTN(超捩じれネマティク)液晶を用いた液晶表示装置では、スペーサーによるギャップ制御の精度が表示品質を左右する重要な因子となっており、液晶表示装置における高速応答、高コントラスト、広視野角を実現するためには、液晶の光学特性に合わせて液晶層の厚みを正確に設定することが必要である。特に、大型の液晶表示装置では液晶層の厚みにばらきがあると、それに応じて表示むらが発生し、表示品質が著しく悪化するため、ギャップ制御は重要である。また、携帯電話や腕時計等に用いられる液晶表示装置のように軽量で薄い液晶セルが要求される場合、基板にフィルム基板が用いられるが、フィルム基板は可撓性で撓みが発生しやすいため、基板間のギャップを一定に保持し基板面の平面性を保つために、基板間にスペーサーを分散配置してギャップ制御する必要がある。
【0004】
この基板間のギャップ制御には、図6に示す内部スペーサー110のような一対の基板101,102の間隙内に介在されるスペーサーが用いられており、近年多用されているスペーサーは、粒子径が3〜15μm程度の球状のプラスチック粒子やシリカ粒子等からなるスペーサーである。このスペーサーは基板の周囲に設けられるシール部のスペーサーと異なり、基板間の間隙内に分散配置され、広い面積に渡って2枚の基板の間隙(ギャップGp)を正確に保ち、その結果、封入された液晶層の厚みを制御するものである。また、この粒状のスペーサーは、基板間の全面に散在させることができ、スペーサー同士が上下に重なり合うことが無いので、基板間のギャップを均一に保てるという利点を有している。
【0005】
液晶表示装置の製造工程の内、上記スペーサーを用いる場合の液晶セルの組立て工程では、まず一対の透明基板のうち、一方の透明基板の電極形成面にスペーサーを分散配置させ、周辺にシール材を塗布した他方の基板をこの上に重ねて貼り合わせてセルを形成し、両透明基板の間の間隙、すなわちセルギャップに液晶を注入して封止する手順が採られている。ここで、スペーサーの散布方法として一般的に用いられている方法としては、湿式散布法や湿式塗布法がある。
【0006】
湿式散布法に関する従来技術としては種々の提案がなされているが(例えば、特開平5−323250号公報、特開平9−304782号公報、特開平9−61828号公報等)、これは、スペーサー粒子や接着剤粒子をエーテルやアルコール、フロン等の低沸点有機溶剤中に分散させ、この分散液をスプレーノズル等の散布装置を用いて透明基板の上方から基板全面にスプレー散布した後に溶剤を揮発させて乾燥させ、スペーサーを分散配置させる方法である。また、散布装置でスプレー散布する際に基板上方の空間をヒーター等で加熱しておき、この加熱空間に分散液をスプレー散布し、加熱空間で分散液の溶剤を揮発させてから、スペーサーを基板面に分散配置させる方法もある。
【0007】
しかしながら、上記湿式散布法のようにスペーサーを溶剤と共に散布する方式では、大量のスペーサーと溶剤が必要となるのと、スプレー散布により空中浮遊したスペーサーが基板面に沈殿して付着するのに時間がかかり製造コストが高くなる。また、スプレー散布では散布量のコントロールや、散布方向の制御が困難であり、基板の領域外にも散布されてしまい、無駄が多く、よりコスト高となる。さらに湿式散布法では、スペーサーが分散液中で吸湿や沈殿等により凝集したり、基板上に散布された分散液が乾燥する際にスペーサーが再凝集することがあり、このスペーサーの凝集が、液晶表示装置の輝度ムラ、背景の着色、コントラスト不良等の画像欠陥を起こし、表示品質劣化の原因となる。また、有機溶剤を使用するため環境汚染の問題もある。また、スペーサーの種類や粒径を替えたい場合に、装置1台ではスペーサー品種の交換時に清掃等の環境整備に時間を要し生産効率が悪い。
【0008】
湿式塗布法に関しては、上記湿式散布法の問題を改善し、低コスト化及びスペーサー塗布の位置制御を行う方法が望まれており、各種の塗布方法が考えられている。
例えば、▲1▼特開平7−181501号公報記載の方法では、スペーサーを含有した分散液を液晶用の基板上に塗布し乾燥させるが、その時に、その分散液に対する基板の濡れ性は配線領域より、それ以外の領域が高いように設定しており、この濡れ性の大小関係により選択的に配線領域に分散液が集まり、そこで乾燥する。この時スペーサーは分散液に含まれていることにより、配線外領域にスペーサーを設けることができる。
▲2▼特開平7−181501号公報記載の方法では、スペーサーを含有したブラックマトリクスを基板に塗布し焼結させ、その後にフォトリソグラフィによって不必要な部分を取り除く。これによってスペーサーを含んだブラックマトリクスを正確に位置制御できる。
▲3▼特開平8−258444号公報記載の方法では、スペーサーを含んだペーストをスクリーン印刷などで基板に塗布している。この方法では、スクリーン印刷でミクロンオーダーの位置制御を行い所望の位置にだけ印刷を施すため画素への汚染がない。
【0009】
しかしながら、上記▲1▼の方法では、分散液の塗布、乾燥に時間がかかり生産効率が悪く、また、分散液中でのスペーサーの凝集や、乾燥時のスペーサーの凝集の問題がある。上記▲2▼の方法では、スペーサーを含有したブラックマトリクスを基板に塗布し焼結させる工程と、その後にフォトリソグラフィによって不必要な部分を取り除く工程が必要であり、生産効率が悪く、製造コストがかかるという問題がある。また、基板に塗布した後、焼結させるため、耐熱性のあるガラス基板等にしか適用できない。上記▲3▼の方法では、ペースト内でスペーサーが凝集して凝集塊が発生することがあり、基板間のギャップが不均一になる虞れがある。また、上記▲1▼〜▲3▼のいずれも、スペーサーを基板の特定位置(配線外領域やブラックマトリックス上等)に配置させるものであり、スペーサーを基板の全面に均一に分散配置させる方法ではない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来より一般的に用いられているスペーサーの湿式散布法では、スペーサーを低沸点有機溶剤中に分散させ、この分散液をスプレーノズル等の散布装置を用いて透明基板の上方から基板全面にスプレー散布し沈殿させた後に溶剤を揮発させて乾燥させる工程を行っているが、
(1)スプレー散布されたスペーサーが空中浮遊し、基板上に沈殿して乾燥するのに時間がかかり(約90秒)生産効率が悪い、
(2)エアーによるスプレー散布は散布量のコントロールが難しく、スペーサー散布領域が広範囲(囲いはあるが)に渡るため、大量のスペーサーと溶剤が必要であり、また、基板面よりも基板領域外や囲い等に付着してしまう量の方が多く、基板面への散布率が5%程度と非常に効率が悪いので生産コストがかかる、
(3)スプレー散布時にスペーサーが分散せずに凝集する部分があり、画像欠陥等の原因となる、
(4)スペーサー品種の交換時に清掃等の環境整備に時間を費やし(段取り時間増)生産効率が悪い、
等の多くの問題点が発生している。
また、湿式塗布法においてもスペーサーの凝集を防止できない、製造コストがかかる、用途が限られる等の問題がある。
【0011】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、従来技術の問題を解決し、スペーサーの有効使用量を高めると同時に、生産性の向上を図ることができ、且つ液晶表示において画像欠陥の原因となるスペーサーの凝集等の問題を解決できる新規な乾式散布法を用いる液晶表示装置の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はスペーサーを基板に散布し付着させる工程を有する液晶表示装置の製造方法において、前記スペーサーを磁性材料の粒子からなるキャリアと混合撹拌して互いに逆極性に摩擦帯電した後、そのスペーサーとキャリアとの混合剤を、回転する混合剤担持手段で磁気的に吸引して担持搬送し、該混合剤担持手段と所定の隙間を設けて対向配置された搬送量規制手段を通過させて混合剤の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進した後、該混合剤担持手段の上部に対向して配置されたバイアス印加手段の位置まで混合剤を搬送し、該バイアス印加手段と混合剤担持手段の間に基板搬送手段で基板を搬入すると共に前記バイアス印加手段により基板の背面側からスペーサーと逆極性のバイアスを印加し、該バイアスの印加によって形成される電界(静電気力)の作用で混合剤担持手段上のスペーサーのみを基板側に飛翔させ、該スペーサーを基板下面に静電吸着させると共に、該基板を移動させることにより基板下面の全面にスペーサーを散布させることを特徴としている(請求項1)。
【0013】
さらに本発明では、スペーサーとキャリアの混合摩擦帯電方法及び混合比を定め、スペーサーが凝集することなく基板面に散布し、散布量をコントロールできる条件を見出して高効率化を実現するものであり、本発明の液晶表示装置の製造方法においては、
前記スペーサーと前記キャリアを混合撹拌して摩擦帯電させる際に、その混合比は重量比で、キャリア100:スペーサー1〜10(%)で混合すること(請求項2)、
前記スペーサーの粒径は3〜15μm、前記キャリアの粒径は100μm以上であること(請求項3)、
前記搬送量規制手段と前記混合剤担持手段の隙間を可変調節し、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを調節すること(請求項4)、
前記バイアス印加手段と基板との隙間を可変調節し、基板面のバイアス印加範囲を調節すること(請求項5)、
前記バイアス印加手段のバイアスを可変調節し、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールすること(請求項6)、
前記基板の移動速度を可変調節し、スペーサーの散布速度を調節すること(請求項7)、
前記基板にスペーサーを散布した後、基板の除電を行うこと(請求項8)、
などを特徴としている。
【0014】
次に本発明は、上述の製造方法により、静電気力を利用してスペーサーを基板に散布し付着させる工程を行う液晶表示装置の製造装置において、前記スペーサーを磁性材料の粒子からなるキャリアと混合撹拌し互いに逆極性に摩擦帯電する混合撹拌手段と、その混合撹拌手段により混合撹拌されたスペーサーとキャリアの混合剤を磁気的に吸引して担持搬送する混合剤担持手段と、該混合剤担持手段の横方向に所定の隙間を設けて対向配置され該混合剤担持手段によって担持搬送される混合剤の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進する搬送量規制手段と、前記混合剤担持手段の上部に対向して配置され基板の背面側から所定のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該バイアス印加手段と混合剤担持手段の対向部に基板を搬送する基板搬送手段を備えたことを特徴としている(請求項9)。
【0015】
さらに本発明では、スペーサーとキャリアの混合摩擦帯電を促進してスペーサーが凝集することなく基板面に散布することができ、且つ散布量をコントロールできる液晶表示装置の製造装置を提供して高効率化を実現すると共に、電気力でスペーサーを基板面に引き寄せるための電圧印加条件等をユニット別、スペーサー毎に決定し、さらには使用状況に応じてスペーサー濃度が薄くなるが、製作枚数に応じた濃度検知を可能として追加剤の補充を行える製造装置を実現するものである。
【0016】
すなわち本発明の液晶表示装置の製造装置においては、上述の構成に加えて、前記混合剤担持手段は、回転する円筒状のスリーブと、該スリーブの内部に配置され、複数の磁場を形成する磁気部材からなる混合剤担持ローラであり、該磁気部材には、磁場が200〜2000ガウスの複数の磁極が着磁されたマグネットローラ、あるいは磁場が200〜2000ガウスの複数の永久磁石を使用すること(請求項10)、
前記搬送量規制手段としてドクターブレードを用い、該ドクターブレードと混合剤担持手段との隙間は0.2〜2mmの範囲で可変調節が可能であり、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを変えられること(請求項11)、
前記バイアス印加手段としてバイアス印加ブラシを用い、該バイアス印加ブラシと基板との隙間は0.2〜3mmの範囲で可変調節が可能であり、基板面のバイアス印加範囲を変えられること(請求項12)
前記バイアス印加手段のバイアスは、スペーサーの帯電極性と逆極性(正または負)で800〜1500Vの範囲で可変調節が可能であり、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールできること(請求項13)、
前記基板の移動速度は15〜50mm/secの範囲で可変調節が可能であり、スペーサーの散布速度を変えられること(請求項14)、
前記混合剤と混合剤撹拌手段及び混合剤担持手段を一つのケース内に収納してユニット化し、基板間の間隙幅毎に用いられるスペーサーの粒径に対応して複数のユニットを用意し、該ユニットをカセット方式でワンタッチ交換ができるように構成したこと(請求項15)、
前記ユニット内のスペーサー濃度を検知する検知手段を設け、該検知手段によりユニット内のスペーサー濃度を検知し、使用状況に応じてスペーサーの補充ができること(請求項16)、
前記基板としてフィルム基板を用いる場合には、該フィルム基板に張りを持たせて弛みなどが発生しない状態で搬送する搬送機構を備えたこと(請求項17)、などを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明するが、本発明の液晶表示装置の製造方法は、静電気力を利用してスペーサーを基板に散布し付着させる工程と、その工程を行う装置構成に特徴を有するものであり、基板に電極配線パターンや配向膜等を形成する工程や、スペーサー散布後の基板の貼り合わせ工程、液晶の封入工程等は一般的に行われている方法と同様なため、ここではスペーサーの散布工程と、それを行う装置の基本構成及び動作ついて説明する。
【0018】
図1は本発明の一実施形態を示す図であり、スペーサー散布工程を行う製造装置の基本構成と動作の説明図である。尚、動作を判り易くするため、図ではスペーサー4aとキャリア4bを誇張して描いてあるが、実際はもっと小さい粒子である。
図1に示す例では、製造装置は、スペーサー4aを磁性材料の粒子からなるキャリア4bと混合撹拌し互いに逆極性に摩擦帯電する混合撹拌部材2と、その混合撹拌部材2により混合撹拌されたスペーサー4aとキャリア4bの混合剤4を磁気的に吸引して担持搬送する混合剤担持ローラ1と、該混合剤担持ローラ1の横方向に所定の隙間を設けて対向配置され該混合剤担持ローラによって担持搬送される混合剤4の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進する搬送量規制部材3と、混合剤担持ローラ1の上部に対向して配置され基板の背面側から所定のバイアスを印加するバイアス印加部材5と、該バイアス印加部材5と混合剤担持ローラ1の対向部に液晶セル用の基板7を搬送する基板搬送手段(図示せず)を備えた構成となっている。
【0019】
そして図1の構成では、混合撹拌部材2でスペーサー4aを磁性材料の粒子からなるキャリア4bと混合撹拌して互いに逆極性に摩擦帯電した後、そのスペーサー4aとキャリア4bとの混合剤4を、回転する混合剤担持ローラ1で磁気的に吸引して担持搬送し、混合剤担持ローラ1と所定の隙間を設けて対向配置された搬送量規制部材3を通過させて混合剤4の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進した後、混合剤担持ローラ1の上部に対向して配置されたバイアス印加部材5の位置まで混合剤4を搬送してキャリアによる磁気ブラシを形成し(図1(b)の状態)、バイアス印加部材5と混合剤担持ローラ1の間に基板搬送手段(図示せず)で基板7を搬入すると共にバイアス印加部材5により基板7の背面側からスペーサー4aと逆極性のバイアスを印加し、該バイアスの印加によって形成される電界(静電気力)の作用で混合剤担持ローラ1上のスペーサー4aのみを基板7側に飛翔させ、スペーサー4aを基板下面に静電吸着させると共に、基板を所定の速度で移動させることにより、基板下面の全面にスペーサー4aを均一に散布させるように構成されている。
【0020】
ここで、スペーサー4aとキャリア4bを混合撹拌して摩擦帯電させる際に、その混合比は重量比で、キャリア100:スペーサー1〜10(%)で混合される。そしてスペーサー4aの粒径は3〜15μmであり(抵抗は106Ωcm以上)、液晶セルの基板間のギャップに応じて選択される。キャリア4bはフェライト等の酸化鉄で、粒径が100μm以上、1mm以下のものが使用されるが、より好ましくは100〜300μmの粒径のキャリアが使用される。また、混合撹拌部材2としては例えば撹拌ローラや撹拌パドル、あるいは撹拌スクリュー等が用いられる。
【0021】
混合剤担持ローラ1は、回転する円筒状のスリーブ1aと、該スリーブ1aの内部に配置され、複数の磁場を形成する磁気部材1bからなり、該磁気部材1bには、磁場が200〜2000ガウスの複数の磁極P1〜P5が着磁されたマグネットローラ、あるいは磁場が200〜2000ガウスの複数の永久磁石が使用されるが、ここではスリーブ1aと同軸にマグネットローラを固定配置した例を示している。尚、マグネットローラ1bに着磁された磁極P1〜P5の数や配置、磁束密度(磁場強度)の分布は例えば図2のようになっており、この例では着磁磁極は5極でバイアス印加部材5に略対向する位置の磁極P1が主極であり、主極P1をN極とするとP2〜P5の順にS極,S極,N極,S極となっている。しかし、磁極の数や配置、磁束密度(磁場強度)の分布等はこれに限るものではなく、装置構成、スペーサやキャリアの種類、混合比、搬送量規制部材3やバイアス印加部材5の配置位置等に応じて設定されるものである。
【0022】
さらに図1において、搬送量規制部材3としては例えばドクターブレードが用いられるが、該ドクターブレードと混合剤担持ローラ1の隙間を可変調節することにより、混合剤4の搬送量と摩擦帯電の大きさを調節することができる。
また、バイアス印加部材5としては例えばカーボン繊維などからなる中抵抗(107〜108Ω・cm)のバイアス印加ブラシなどが用いられ、電源6に接続されるが、バイアス印加ブラシ5と基板7との隙間を可変調節することにより、基板面のバイアス印加範囲を調節することができる。これは、混合剤担持ローラ1側がアースされているので、バイアス印加ブラシ5によって形成される電界は混合剤担持ローラ1側に向かって広がっていくからである。尚、電源6によりバイアス印加ブラシ5に印加するバイアス電圧を可変調節することにより、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールすることができる。
【0023】
基板7の搬送手段としては、搬送ローラや搬送ベルト等を用いる方法があるが、いずれの場合も、基板の配線パターン等が形成されている面や、スペーサーが散布された面にローラやベルト等が触れないようにしなければならないため、通常、基板7の両端部の配線パターン領域外やスペーサー散布領域外を、搬送ローラや搬送ベルト等で支持・搬送する方式が用いられる。また、基板7の移動速度を可変調節することにより、スペーサーの散布速度を調節することができる。
【0024】
尚、搬送ローラや搬送ベルトにより基板の両端部のみを支持して搬送する場合、基板がガラス基板のように平面性を保てる基板の場合は図1に示すような水平方向の搬送方式で良いが、樹脂のフィルム基板の場合には、両端部のみを支持して水平方向に搬送すると、フィルム基板の中央部に撓みや弛みなどが発生しやすく、スペーサー散布時にむらが発生する原因となる。従ってフィルム基板を用いる場合には、搬送方式を工夫してフィルム基板に張りを持たせて弛みなどが発生しない状態で搬送する必要がある。
そこで本発明ではフィルム基板を用いる場合には、図3の実施例に示すような、フィルム基板に張りを持たせて弛みなどが発生しない状態で搬送することができる搬送機構を備えた装置構成としている。尚、図3の構成については後述する。
【0025】
次に本発明に係るスペーサー散布方式について、図1を用いてより詳細に説明する。本発明に係るスペーサー散布方式は▲1▼混合摩擦帯電、▲2▼分散、▲3▼転写、▲4▼基板搬送で構成されており、以下順に説明する。
【0026】
▲1▼混合摩擦帯電.
スペーサー4aとキャリア4bの混合撹拌は、前述したように撹拌ローラや撹拌パドル、あるいは撹拌スクリュー等からなる混合撹拌部材2で行われ、これによりスペーサー4aとキャリア4bが互いに逆極性に摩擦帯電され、粒径の大きいキャリア4aの表面にスペーサー4aが静電的に付着した状態となる。そして摩擦帯電されたスペーサーとキャリアの混合剤4は、混合剤担持ローラ1のマグネットローラ1bの磁極P4の磁気力によりスリーブ1aの外周面に保持され、スリーブ1aの回転により担持搬送される。この際、スリーブ1aは回転するが、マグネットローラ1bは固定されているため、P4(N極)からP5(S極)方向に向かう磁界の作用によりスリーブ1a上でキャリアが回転し、スペーサーとキャリアが混合し摩擦帯電が促進される。そして混合剤担持ローラ1に担持された混合剤4はスリーブ1aの回転によりドクターブレード3との隙間を通過して搬送量が規制されるが、このドクターブレード3の隙間をすり抜ける際に混合剤が撹拌されてさらに摩擦帯電が促進される。また、P5(S極)からP1(N極)に搬送される過程においてもP5(S極)−P1(N極)間の磁界の作用によりスリーブ1a上でスペーサーとキャリアが混合し、帯電状態が良好に維持される。
【0027】
▲2▼分散.
上述のようにキャリア4bとスペーサー4aを混合撹拌して混ぜ合わせることにより静電気を発生させてキャリアとスペーサーを帯電し、スペーサーの凝集を分離させ、個々の独立したスペーサーに分散させることができる。この時、摩擦帯電によるキャリアとスペーサーの電位は逆極性であり、例えばキャリアが負極性(−)電位の時、スペーサーは正極性(+)電位となる。この結果、キャリアとスペーサーに静電引力が生成されキャリアの表面にスペーサーが分散して密着することになるが、これに対してスペーサー同士は同極の(+)電位のため斥力が働き反発し合うため、スペーサーの凝集を防ぐ結果となる。また、混合剤担持ローラ1により担持搬送される際や、ドクターブレード3の隙間を通過する際にも摩擦帯電が促進されるため、混合剤担持ローラ1によりバイアス印加ブラシ5との対向位置に搬送されてきたスペーサー4aとキャリア4bの帯電状態は良好に保たれ、その結果、図1(b)のように主極(P1)の磁力により磁気ブラシを形成した際にも、スペーサー4aはキャリア4bの表面に適度に分散して吸着している状態となり、スペーサーの凝集が確実に防止される。尚、スペーサーにはガラス材と樹脂材があるが、ここでは一例として、樹脂材で粒径が10μmのスペーサーを使用し、キャリアは粒径が100〜300μmの酸化鉄を使用した。そしてキャリアとスペーサーの混合比は重量比で100:1〜8%とするが、最適混合比はスペーサーが3%の時であった。また、混合摩擦帯電により、樹脂スペーサーは(+)電位、キャリアは(−)電位となる。
【0028】
▲3▼転写.
混合剤担持ローラ1とバイアス印加ブラシ5の対向位置には図示しない搬送手段により基板7が搬送されて来るが、搬送された基板7が所定の位置に来たときに電源6がオンとなり、基板の背面側からバイアス印加ブラシ5により所定のバイアスが印加される(ここではスペーサーが(+)電位なのでバイアス印加ブラシには(−)極性の電圧が印加され、−800V〜−1500Vの範囲で可変調節される)。そしてバイアス印加ブラシ5に(−)電位のバイアス電圧が印加されると、バイアス印加ブラシ5と混合剤担持ローラー1(アース電位)との間に形成される電界(静電気力)の作用で、磁気ブラシのキャリア4bに付着していたスペーサー4aがバイアス印加ブラシ5側に引き寄せられ、上方向に向かって飛翔し基板7の下面に静電吸着する。この際、スペーサー同士は(+)電位で同極性のため、基板面でも凝集することなく転写される。尚、バイアス印加ブラシ5に印加されるバイアス電圧と、スペーサー付着量の関係を図5に示す。
【0029】
▲4▼搬送.
上述のようにバイアス印加ブラシ5にバイアスを印加することによって基板7の下面にスペーサー4aが静電吸着されるが、この際に、搬送手段により基板7を所定の搬送速度(例えば15〜50mm/secの範囲で可変調節する)で移動させることにより、基板下面の全面にスペーサー4aを均一に散布させることができる。尚、基板7の搬送によって基板下面に付着したスペーサー4aも基板7と共に搬送され、バイアス印加領域外に出るが、スペーサーの静電吸着は維持されるため、スペーサーが基板面から落下するようなことは無い。
【0030】
さて本発明のスペーサー散布方式では、バイアス印加ブラシ5にキャリアと同極性でスペーサーと逆極性のバイアスを印加し、スペーサー4aのみを静電気力により上方向に飛翔させて基板7の下面側に静電吸着させる構成となっているため、バイアス印加時にキャリア4bが基板7に付着するようなことは無い。さらに本発明では、混合剤担持ローラ1の上方を基板が移動する構成なので、バイアス印加前に磁気ブラシが基板に接触したとしても、キャリアはスペーサーに比べて重量があり、混合剤担持ローラー1に磁気力で保持されているので、重力と磁力の作用によりキャリアが基板に付着することは無い。
尚、バイアス印加ブラシ5との対向位置を通過した混合剤(殆どキャリア)はP2極(S極)とP3極(S極)の間で混合剤担持ローラ1から落下し、混合撹拌部材2により再び混合される。
【0031】
スペーサーの散布が完了した基板7は搬送手段により完了ステージ等の所定の所まで搬送されて散布工程が終了するが、この際、搬送路の途中に除電装置を設けておき、最終工程でバイアス印加時に帯電した基板7を除電するようにするとよい。これは、基板が帯電したままだと基板面に埃等の異物が付着する恐れがあるからである。尚、基板を除電しても微粒子のスペーサーには帯電が残るため、鏡像効果により静電吸着状態が保たれ、スペーサーが基板面から落下したり、スペーサーの分散配置が乱れるようなことは無い。
【0032】
以上、スペーサーの散布工程とそれを行う装置の基本構成及び動作について説明したが、本発明の方式及び装置構成では、スペーサーが凝集することなく基板面に均一に散布されるので、大面積の基板にスペーサーを散布する際にも、スペーサーの凝集に起因する画像欠陥等の発生を防止することができる。また、スペーサーの散布量をコントロールでき、しかも無駄なく散布することができるので、従来の湿式散布法と比べて生産効率を大幅に向上することができる。さらに本発明の方式では、搬送手段の工夫により、多数の基板に連続してスペーサーを散布することができ、生産性の向上を図ることができる。
【0033】
次に図3に本発明による製造装置の具体的な実施例を示す。図3は液晶表示装置用のフィルム基板に対してスペーサーを散布する工程に用いられる製造装置の概略構成を示す図であり、この製造装置9はフィルム基板に張りを持たせて弛みなどが発生しない状態で搬送することができる搬送機構を備えた構成となっており、フィルム基板に対してもスペーサーを基板面に均一に散布して分散配置させることができる。
【0034】
図3において、符号10は混合剤ユニットであり、この混合剤ユニット10は図4に示すような構成であり、そのケース内には混合剤担持ローラ1、混合撹拌部材である撹拌ローラ2、ドクターブレード3が配設されている。また、図示していないが、撹拌ローラ2の周囲にはスペーサーとキャリアの混合剤が収容されている。この混合剤ユニット10の下部には、ユニット内のスペーサー濃度を検知する濃度検知センサ31が設けられており、この濃度検知センサによりユニット内のスペーサー濃度を検知し、使用状況に応じてスペーサーの補充ができるようになっている。また、混合剤ユニット10は装置本体の支持部30に着脱自在に設置されており、ローラの軸方向にユニットを引き出して簡単に取り外すことができる。従って、液晶用基板間の間隙幅(ギャップ幅)毎に用いられるスペーサーの粒径やスペーサーの種類等に対応して複数の混合剤ユニットを用意しておけば、所望の間隙幅や種類等に対応したスペーサーを収容する混合剤ユニットにカセット方式でワンタッチ交換することができる。
【0035】
混合剤ユニット10内の混合剤担持ローラ1の構成は図1と同様であり、回転する円筒状のスリーブ1aと、そのスリーブ1aの内部に配置され複数の磁場を形成するマグネットローラ1bで構成されている。そしてマグネットローラ1bに着磁された磁極P1〜P5の数や配置、磁束密度(磁場強度)の分布は例えば図2のようになっている。従って混合剤担持ローラ1の動作及び作用は図1,2を参照して説明した通りであり、撹拌ローラ2で混合撹拌され摩擦帯電されたスペーサーとキャリアの混合剤を、磁気力で担持して搬送し、さらに摩擦帯電を促進しながらバイアス印加ブラシ5との対向位置まで混合剤を搬送して磁気ブラシを形成し、スペーサーの散布を行うことができる。
また、ドクターブレード3は混合剤担持ローラ1の横方向に所定の隙間を設けて対向配置され、混合剤ユニット10に固定されているが、ドクターブレード3と混合剤担持ローラ1との隙間は0.2〜2mmの範囲で可変調節が可能であり、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを変えられるようになっている。
【0036】
バイアス印加手段であるバイアス印加ブラシ5は混合剤担持ローラ1の斜め上部に対向する位置に配置され、軸32に固定されているが、このバイアス印加ブラシ5は、ブラシ部5aとそのブラシ部5aを支持する支持部5bからなり、支持部5bに対してブラシ部5aを軸方向に移動でき、基板との隙間を0.2〜3mmの範囲で可変調節することができるように構成されているので、基板面のバイアス印加範囲を変えることができる。また、図示していないが、バイアス印加ブラシ5のブラシ部は配線を介して高圧電源に接続され、バイアス電圧が印加されるようになっているが、バイアス電圧はスペーサーの帯電極性と逆極性(正または負)で800〜1500Vの範囲で可変調節できるようにしてあり、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールできるようになっている。
【0037】
さて、以上に示したように、混合剤ユニット10内の混合剤担持ローラ1、混合撹拌部材2、ドクターブレード3の構成は図1と同様であり、またバイアス印加ブラシ5の配置や構成も図1と同様であるので、後述の搬送機構により、混合剤担持ローラ1とバイアス印加ブラシ5の対向位置にフィルム基板12を搬送することにより、前述したスペーサー散布方式でフィルム基板12にスペーサーを均一に散布することができる。
【0038】
次にフィルム基板の搬送機構について説明する。図3において、符号11はフィルム基板セットエリアの搬送ベルトであり、この搬送ベルト11はベルト支持部19,20のローラまたはプーリに掛け渡されており、ベルト上に載置されたフィルム基板12を図中の矢印方向に搬送する。
符号13はフィルム基板12の両端部を担持して混合剤担持ローラ1とバイアス印加ブラシ5の対向位置(スペーサー散布部)に向けて搬送する一対の搬送ベルトであり、この一対の搬送ベルト13は、紙面に垂直な方向に所定の間隔(フィルム基板の幅に対応した間隔)を開けて搬送ベルトを2つ並設したものであり、それぞれベルト支持部17,19のプーリとベルト支持部18のテンションプーリに掛け渡されている。そして一対の搬送ベルト13のベルト支持部17,19のプーリ間に架設された部分が一対の円弧状のガイド部材14にそれぞれ摺接し、ガイド部材14との間でフィルム基板12の両端部を担持し、フィルム基板12をガイド部材14の円弧面に沿って搬送する。この際、フィルム基板12の両端部以外の基板面には搬送ベルト13やガイド部材14が接触しないように構成されているので、基板面や配線パターン等を傷つけることがない。
【0039】
尚、搬送ベルト13が掛けられたベルト支持部17,19には同軸で複数のプーリまたはローラが固定されており、複数のベルトが掛けられるようになっている。そしてベルト支持部17の別のプーリには駆動用ベルト16の一端が掛けられ、その駆動用ベルト16の他端側はモータ(図示せず)の駆動軸に固定された駆動プーリ15に掛けられている。従って、モータによって駆動プーリ15を図中の矢印方向に回転することにより、駆動用ベルト16を介してベルト支持部17のプーリが回転され、一対の搬送ベルト13が回動されてフィルム基板12が搬送される。
【0040】
バイアス印加ブラシ5が固定されている軸32の両端側で、フィルム基板12の両端部に対応する位置には、一対の円形の基板支持体21が軸受を介して回転自在に支持されており、この一対の基板支持体21の外周面には前記ガイド部材14の上部が摺接している。また、この一対の基板支持体21間には、該基板支持体21の外周面に対応する位置でフィルム基板の先端部を固定するための固定手段(図示せず)が設けられている。この固定手段としては、例えばエアーの吸引力を利用してフィルム基板12の先端部を吸いつけて固定するものや、フィルム基板12の先端部を挾み込むクランプ機構等がある。
【0041】
また、符号22はフィルム基板の両端部に対応した位置に配設され、上記基板支持体21と協働してフィルム基板12を搬送する一対の搬送ベルトであり(紙面に垂直な方向にフィルム基板の幅に対応した間隔を開けて搬送ベルトを2つ並設したもの)、この一対の搬送ベルト22は、ベルト支持部25,27のプーリとベルト支持部26のテンションプーリに掛け渡されており、ベルト支持部25,27のプーリ間に架設された部分で上記基板支持体21の外周面と接触している。さらにベルト支持部25の別のプーリには駆動用ベルト24の一端側が掛けられており、この駆動用ベルト24の他端側はモータ(図示せず)の駆動軸に固定された駆動プーリ23に掛けられている。従って、モータによって駆動プーリ23を図中の矢印方向に回転することにより、駆動用ベルト24を介してベルト支持部25のプーリが回転され、一対の搬送ベルト22が回動されて一対の基板支持体21が回転されるようになっている。
【0042】
この一対の搬送ベルト22と基板支持体21は、前段の搬送ベルト13によりフィルム基板12の先端部が搬送されて来るタイミングに合わせて駆動され、フィルム基板12の先端部を前記固定手段(図示せず)により基板支持体21側に固定すると同時に、一対の搬送ベルト22と基板支持体21の回動が開始される。そして、搬送ベルト22と基板支持体21の間でフィルム基板12の両端部を挾持した形態で、スペーサーが散布されたフィルム基板12を完了ステージ29に向けて搬送する。この際、フィルム基板12の両端部以外の部分には搬送ベルト22や基板支持部材21が接触しないので、基板面に散布されたスペーサーの分散配置を乱したり、基板面や配線パターン等を傷つけることがない。
【0043】
さて図3に示す構成の搬送機構では、フィルム基板12は前段の搬送ベルト13の駆動によりガイド部材14の円弧面に沿って搬送され、スペーサー散布領域の手前からは基板支持体21の外周面に沿って搬送され、搬送ベルト22により完了ステージ29まで搬送される。従ってフィルム基板12はS字形状の搬送路を上方に向けて搬送される形態となり、スペーサー散布部の前後では両端部を基板支持体21に支持されて僅かに湾曲された状態で搬送されるが、このように僅かに湾曲させた状態で搬送すると、フィルム基板自体の弾性の作用により基板面に張りができ、フィルム基板の両端部のみを支持して搬送する方式でも、スペーサー散布部を通過する基板面に弛みなどが発生することが防止される。従って、バイアス印加ブラシ5や混合剤担持ローラ1に対しては基板面が平行に保たれ、スペーサー散布時のむらの発生が防止される。
【0044】
尚、図3の製造装置では、完了ステージ29の手前に除電ボックス28が配設されており、スペーサー散布後のフィルム基板12の除電を行うことができるように構成されている。
また、図3に示す製造装置の搬送機構は、フィルム基板12の搬送速度を15〜50mm/secの範囲で可変調節が可能であり、スペーサーの散布速度を変えられるように構成されている。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置の製造方法では、液晶表示装置用基板にスペーサーを散布する工程において、前記スペーサーを磁性材料の粒子からなるキャリアと混合撹拌して互いに逆極性に摩擦帯電した後、そのスペーサーとキャリアとの混合剤を、回転する混合剤担持手段で磁気的に吸引して担持搬送し、該混合剤担持手段と所定の隙間を設けて対向配置された搬送量規制手段を通過させて混合剤の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進した後、該混合剤担持手段の上部に対向して配置されたバイアス印加手段の位置まで混合剤を搬送し、該バイアス印加手段と混合剤担持手段の間に基板搬送手段で基板を搬入すると共に前記バイアス印加手段により基板の背面側からスペーサーと逆極性のバイアスを印加し、該バイアスの印加によって形成される電界(静電気力)の作用で混合剤担持手段上のスペーサーのみを基板側に飛翔させ、該スペーサーを基板下面に静電吸着させると共に、該基板を移動させることにより基板下面の全面にスペーサーを散布させることを特徴としているので(請求項1)、摩擦帯電されたスペーサーを、必要な幅と量で基板面に転写(散布)でき、従来の湿式散布法等と比べて高効率にスペーサー散布を行うことができ、スペーサーの有効使用量を高めると同時に、生産性の向上を図ることができ、製造コスト(スペーサー使用量、製造時間等)を大幅に削減できる。例えば、湿式散布法では、1枚の基板に4ミリグラムのスペーサーを散布させるのに、90ミリグラムのスペーサーを必要とし、散布時間に90秒程度かかるのに対して、本発明の方式では、スペーサーの無駄な散布がなく、散布量が4ミリグラム±2ミリグラムの場合に、散布時間は5〜10秒程度である。
【0046】
さらに本発明の液晶表示装置の製造方法においては、前記スペーサーと前記キャリアを混合撹拌して摩擦帯電させる際に、その混合比は重量比で、キャリア100:スペーサー1〜10(%)で混合するので(請求項2)、スペーサーをキャリアと逆極性に帯電して、スペーサーの凝集を確実に防ぐことができる。従って、液晶表示において画像欠陥の原因となるスペーサーの凝集等の問題を解決できる。また、スペーサーの粒径は3〜15μm、前記キャリアの粒径は100μm以上であるので(請求項3)、基板との対向位置にあるキャリアは混合剤担持手段の磁気力と重力により混合剤担持手段側に拘束され、バイアスを印加して混合剤担持手段からスペーサーを基板側に飛翔させて散布する際や、バイアスの印加前後に、キャリアが基板側に付着することが確実に防止される。
【0047】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法においては、前記搬送量規制手段と前記混合剤担持手段の隙間を可変調節し、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを調節するので(請求項4)、混合剤の搬送量と摩擦帯電が常に安定した状態にあり、工程内でのばらつきが抑えられ、安定した製造を行うことができる。また、バイアス印加手段と基板との隙間を可変調節し、基板面のバイアス印加範囲を調節するので(請求項5)、スペーサーの転写幅をコントロールすることができる。また、バイアス印加手段のバイアスを可変調節し、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールするので(請求項6)、最適な量のスペーサーを基板面に分散配置させることができる。さらにまた、基板の移動速度を可変調節し、スペーサーの散布速度を調節するので(請求項7)、最適な分散密度でスペーサーを基板面に分散配置させることができる。また、基板にスペーサーを散布した後、基板の除電を行うことにより(請求項8)、基板の帯電により基板面に埃等の異物が付着することを防止できる。
【0048】
次に本発明の液晶表示装置の製造装置においては、スペーサーを磁性材料の粒子からなるキャリアと混合撹拌し互いに逆極性に摩擦帯電する混合撹拌手段と、その混合撹拌手段により混合撹拌されたスペーサーとキャリアの混合剤を磁気的に吸引して担持搬送する混合剤担持手段と、該混合剤担持手段の横方向に所定の隙間を設けて対向配置され該混合剤担持手段によって担持搬送される混合剤の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進する搬送量規制手段と、前記混合剤担持手段の上部に対向して配置され基板の背面側から所定のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該バイアス印加手段と混合剤担持手段の対向部に基板を搬送する基板搬送手段を備え、請求項1〜8のいずれかの製造方法により、静電気力を利用してスペーサーを基板に散布し付着させる工程を行うので(請求項9)、摩擦帯電されたスペーサーを、必要な幅と量で基板面に転写(散布)でき、従来の湿式散布法を用いた装置等と比べて高効率にスペーサー散布を行うことができ、スペーサーの有効使用量を高めると同時に、生産性の向上を図ることができ、製造コスト(スペーサー使用量、製造時間等)を大幅に削減できる。
【0049】
さらに本発明の液晶表示装置の製造装置においては、上述の構成に加えて、前記混合剤担持手段は、回転する円筒状のスリーブと、該スリーブの内部に配置され、複数の磁場を形成する磁気部材からなる混合剤担持ローラであり、該磁気部材には、磁場が200〜2000ガウスの複数の磁極が着磁されたマグネットローラ、あるいは磁場が200〜2000ガウスの複数の永久磁石を使用するので(請求項10)、キャリアとスペーサーの混合剤を磁力により担持して、上方の基板との対向位置まで搬送することができ、しかも搬送の途中で磁極間の磁場の作用で混合剤が撹拌されるので摩擦帯電を促進することができ、スペーサーの凝集を確実に防ぐことができる。また、磁力でキャリアを拘束しているので、キャリアが基板に付着することを防止できる。
【0050】
さらにまた本発明の液晶表示装置の製造装置においては、前記搬送量規制手段としてドクターブレードを用い、該ドクターブレードと混合剤担持手段との隙間は0.2〜2mmの範囲で可変調節が可能であり、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを変えられるので(請求項11)、混合剤の搬送量と摩擦帯電が常に安定した状態にあり、工程内でのばらつきが抑えられ、安定した製造を行うことができる。また、前記バイアス印加手段としてバイアス印加ブラシを用い、該バイアス印加ブラシと基板との隙間は0.2〜3mmの範囲で可変調節が可能であり、基板面のバイアス印加範囲を変えられるので(請求項12)、スペーサーの転写幅をコントロールすることができる。また、前記バイアス印加手段のバイアスは、スペーサーの帯電極性と逆極性(正または負)で800〜1500Vの範囲で可変調節が可能であり、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールできるので(請求項13)、最適な量のスペーサーを基板面に分散配置させることができる。さらにまた、基板の移動速度は15〜50mm/secの範囲で可変調節が可能であり、スペーサーの散布速度を変えられるので(請求項14)、最適な分散密度でスペーサーを基板面に分散配置させることができる。
【0051】
さらにまた本発明の液晶表示装置の製造装置においては、前記混合剤と混合剤撹拌手段及び混合剤担持手段を一つのケース内に収納してユニット化し、基板間の間隙幅毎に用いられるスペーサーの粒径に対応して複数のユニットを用意し、該ユニットをカセット方式でワンタッチ交換ができるように構成したので(請求項15)、使用したいスペーサーの種類や粒径に合わせて所望のユニットに簡単に交換でき、生産効率の向上を図れる。また、前記ユニット内のスペーサー濃度を検知する検知手段を設け、該検知手段によりユニット内のスペーサー濃度を検知し、使用状況に応じてスペーサーの補充ができるので(請求項16)、スペーサーの散布量不足等のミスを防止することができる。さらにまた、前記基板としてフィルム基板を用いる場合には、該フィルム基板に張りを持たせて弛みなどが発生しない状態で搬送する搬送機構を備えたので(請求項17)、フィルム基板に対しても、むらなく均一にスペーサー散布を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す図であり、スペーサー散布工程を行う製造装置の基本構成と動作の説明図である。
【図2】混合剤担持ローラ内のマグネットローラに着磁された磁極P1〜P5の配置と磁束密度(磁場強度)分布を示す図である。
【図3】本発明の実施例を示す図であって、フィルム基板に対してスペーサーを散布する工程に用いられる製造装置の概略構成図である。
【図4】図3に示す製造装置の混合剤ユニットの構成を示す断面図である。
【図5】バイアス電圧とスペーサー付着量の関係を示す図である。
【図6】液晶表示装置の一例を示す図であって、液晶セルの部分断面図である。
【符号の説明】
1:混合剤担持ローラ(混合剤担持手段)
1a:スリーブ
1b:マグネットローラ(磁気部材)
2:混合撹拌部材(混合撹拌手段)
3:ドクターブレード(搬送量規制部材)
4:混合剤
4a:スペーサー
4b:キャリア
5:バイアス印加ブラシ(バイアス印加手段)
6:バイアス印加用電源
7:液晶表示装置用の基板
9:製造装置
10:混合剤ユニット
11:搬送ベルト(フィルム基板セットエリア)
12:フィルム基板
13:一対の搬送ベルト
14:一対のガイド部材
15,23:駆動用プーリ
16,24:駆動用ベルト
17,18,19,20,25,26,27:ベルト支持部
21:一対の基板支持体
22:一対の搬送ベルト
28:除電ボックス
29:完了ステージ
1〜P5:磁極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device applied to a display unit of various products such as a mobile phone, a notebook personal computer, a word processor, a liquid crystal television, a watch, an electronic desk calculator, an electronic notebook, etc. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device having a spacer spraying process for securing a gap (cell gap) between a pair of substrates in which is enclosed.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal cell of a liquid crystal display device is, for example, as shown in FIG. 6, in which a liquid crystal 103 is sealed in a gap (gap) Gp between two transparent substrates 101 and 102 made of a glass substrate, a plastic substrate, or a film substrate. The substrate is provided with a color filter 104, an alignment film 105, transparent electrodes 106, 107, and the like, and a peripheral sealant 108 and a seal internal spacer 109 are provided around the substrate to ensure a gap Gp between the substrates. Internal spacer 110 is provided.
[0003]
In the liquid crystal display device having such a cell structure, it is necessary to precisely control the thickness of the liquid crystal layer, that is, the gap Gp between the substrates, according to the optical characteristics of the liquid crystal generally used. Especially in liquid crystal display devices using STN (super twisted nematic) liquid crystal, the accuracy of gap control by spacers is an important factor affecting display quality, and the high speed response, high contrast, and wide viewing angle in liquid crystal display devices are important. In order to achieve this, it is necessary to accurately set the thickness of the liquid crystal layer in accordance with the optical characteristics of the liquid crystal. In particular, in a large liquid crystal display device, if the thickness of the liquid crystal layer varies, display unevenness is generated accordingly, and the display quality is significantly deteriorated. Therefore, the gap control is important. In addition, when a light and thin liquid crystal cell is required as in a liquid crystal display device used for a mobile phone, a wristwatch, etc., a film substrate is used as the substrate, but since the film substrate is flexible and easily bent, In order to keep the gap between the substrates constant and to maintain the flatness of the substrate surface, it is necessary to control the gap by distributing spacers between the substrates.
[0004]
In order to control the gap between the substrates, a spacer interposed in the gap between the pair of substrates 101 and 102 such as the internal spacer 110 shown in FIG. 6 is used. It is a spacer made of spherical plastic particles or silica particles of about 3 to 15 μm. Unlike the seal spacer provided around the substrate, this spacer is distributed in the gap between the substrates, keeping the gap (gap Gp) between the two substrates accurately over a wide area. The thickness of the liquid crystal layer is controlled. Further, the granular spacers can be scattered over the entire surface between the substrates, and the spacers do not overlap each other, so that the gap between the substrates can be kept uniform.
[0005]
In the process of assembling the liquid crystal cell in the case where the spacer is used in the manufacturing process of the liquid crystal display device, first, among the pair of transparent substrates, the spacers are dispersedly arranged on the electrode forming surface of one of the transparent substrates, and a sealing material is provided around the periphery. A procedure is employed in which a cell is formed by stacking the other coated substrate on top of this to form a cell, and injecting liquid crystal into the gap between the two transparent substrates, ie, the cell gap. Here, methods commonly used as a spacer spraying method include a wet spraying method and a wet coating method.
[0006]
Various proposals have been made as conventional techniques relating to the wet spraying method (for example, JP-A-5-323250, JP-A-9-304782, JP-A-9-61828, etc.). Or adhesive particles are dispersed in a low-boiling organic solvent such as ether, alcohol, or chlorofluorocarbon, and this dispersion is sprayed over the entire surface of the substrate using a spraying device such as a spray nozzle. This is a method in which the spacers are dispersed and disposed. In addition, when spraying with a spraying device, the space above the substrate is heated with a heater or the like, the dispersion liquid is sprayed into the heating space, the solvent of the dispersion liquid is volatilized in the heating space, and then the spacer is placed on the substrate. There is also a method of dispersively arranging on the surface.
[0007]
However, in the method of spraying the spacer together with the solvent as in the above wet spraying method, a large amount of spacer and solvent are required, and it takes time for the spacer suspended in the air by spray spraying to settle and adhere to the substrate surface. This increases the manufacturing cost. Further, in spray spraying, it is difficult to control the spraying amount and the spraying direction, and spraying is performed outside the area of the substrate, which is wasteful and more costly. Furthermore, in the wet spraying method, the spacer may aggregate in the dispersion due to moisture absorption or precipitation, or the spacer may re-aggregate when the dispersion sprayed on the substrate dries. This causes image defects such as luminance unevenness of the display device, coloration of the background, and poor contrast, causing display quality deterioration. In addition, since organic solvents are used, there is a problem of environmental pollution. Further, when it is desired to change the type and particle size of the spacer, it takes time to improve the environment such as cleaning when replacing the spacer type with one device, and the production efficiency is poor.
[0008]
With respect to the wet coating method, a method for improving the problems of the wet spraying method, reducing the cost and controlling the position of the spacer coating is desired, and various coating methods are considered.
For example, (1) in the method described in JP-A-7-181501, a dispersion containing a spacer is applied onto a liquid crystal substrate and dried. At that time, the wettability of the substrate with respect to the dispersion is determined by the wiring region. Accordingly, the other regions are set so as to be high, and the dispersion liquid selectively collects in the wiring region due to the magnitude relationship of the wettability, and is dried there. At this time, since the spacer is contained in the dispersion, the spacer can be provided in the region outside the wiring.
(2) In the method described in JP-A-7-181501, a black matrix containing a spacer is applied to a substrate and sintered, and thereafter unnecessary portions are removed by photolithography. This makes it possible to accurately control the position of the black matrix including the spacer.
(3) In the method described in JP-A-8-258444, a paste containing a spacer is applied to a substrate by screen printing or the like. In this method, position control on the order of microns is performed by screen printing, and printing is performed only at a desired position, so there is no contamination of the pixels.
[0009]
However, in the method (1), it takes a long time to apply and dry the dispersion, resulting in poor production efficiency, and there are problems of spacer aggregation in the dispersion and spacer aggregation during drying. The above method (2) requires a step of applying a black matrix containing a spacer to a substrate and sintering it, and then a step of removing unnecessary portions by photolithography, resulting in poor production efficiency and low manufacturing costs. There is a problem that it takes. Moreover, since it is sintered after being applied to the substrate, it can be applied only to a heat-resistant glass substrate or the like. In the method (3), spacers may aggregate in the paste to generate aggregates, and the gap between the substrates may be uneven. In addition, in any of the above (1) to (3), the spacer is arranged at a specific position of the substrate (outside of the wiring, on the black matrix, etc.), and the spacer is uniformly distributed over the entire surface of the substrate. Absent.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional spacer wet spraying method, the spacer is dispersed in a low-boiling organic solvent, and this dispersion is sprayed from above the transparent substrate using a spraying device such as a spray nozzle. After spraying and precipitating over the entire surface of the substrate, the solvent is volatilized and dried.
(1) The sprayed spacer floats in the air, and it takes time to settle and dry on the substrate (about 90 seconds), resulting in poor production efficiency.
(2) Spraying with air is difficult to control the amount of spraying, and the spacer spraying area covers a wide area (although there is an enclosure), so a large amount of spacers and solvents are required. The amount that adheres to the enclosure, etc. is larger, and the spreading rate on the substrate surface is about 5%, which is very inefficient, so the production cost is high.
(3) There is a part where the spacer is aggregated without being dispersed when spraying, which causes image defects, etc.
(4) It takes time to improve the environment such as cleaning when exchanging spacer varieties (increased setup time), resulting in poor production efficiency.
Many problems have occurred.
In addition, the wet coating method also has problems such that spacer aggregation cannot be prevented, manufacturing costs are high, and applications are limited.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, solves the problems of the prior art, increases the effective amount of spacers used, and at the same time improves productivity, and causes image defects in liquid crystal displays. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a liquid crystal display device using a novel dry spray method that can solve the problems such as spacer aggregation.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display device including a step of spraying and adhering a spacer to a substrate, and the spacer is mixed and stirred with a carrier made of particles of a magnetic material to be triboelectrically charged in opposite polarities. After that, the admixture of the spacer and the carrier is magnetically attracted and carried by the rotating admixture carrying means, and the conveyance amount regulating means arranged opposite to the admixture carrying means with a predetermined gap. The mixture is transported to the position of the bias applying means disposed opposite to the upper portion of the mixture carrying means, and the bias applying means is controlled. And a substrate carrying means between the carrier carrying means and a bias having a polarity opposite to that of the spacer from the back side of the substrate by the bias applying means. By applying the electric field (electrostatic force) formed by the application, only the spacer on the mixture carrying means is caused to fly to the substrate side, the spacer is electrostatically adsorbed to the lower surface of the substrate, and the substrate is moved by moving the substrate. It is characterized in that spacers are dispersed over the entire surface (claim 1).
[0013]
Furthermore, in the present invention, the method of mixing and charging the spacer and the carrier and the mixing ratio are determined, the spacer is dispersed on the substrate surface without agglomeration, and the condition for controlling the amount of dispersion is found to realize high efficiency. In the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention,
When the spacer and the carrier are mixed and agitated and triboelectrically charged, the mixing ratio is a weight ratio, and the carrier 100 is mixed with the spacer 1 to 10 (%) (Claim 2).
The spacer has a particle size of 3 to 15 μm, and the carrier has a particle size of 100 μm or more (Claim 3).
Variably adjusting a gap between the conveyance amount regulating means and the mixture carrying means, and adjusting the conveyance amount of the mixture and the magnitude of frictional charging (claim 4);
Variably adjusting a gap between the bias applying means and the substrate to adjust a bias application range of the substrate surface (claim 5);
Variably adjusting the bias of the bias applying means to control the amount of spacers electrostatically attracted to the substrate surface (claim 6);
Variably adjusting the moving speed of the substrate and adjusting the dispersion speed of the spacers (claim 7);
After spraying spacers on the substrate, neutralizing the substrate (claim 8),
It is characterized by.
[0014]
Next, the present invention provides a liquid crystal display device manufacturing apparatus in which a spacer is dispersed and adhered to a substrate using electrostatic force by the above-described manufacturing method, and the spacer is mixed and stirred with a carrier made of magnetic material particles. A mixing and agitating means that frictionally charges to opposite polarities, a mixture carrying means that magnetically attracts and conveys the mixture of the spacer and carrier mixed and agitated by the mixing and agitating means, and a mixture carrying means A conveyance amount regulating means for regulating the conveyance amount of the mixture carried and conveyed by the mixture carrying means with a predetermined gap in the lateral direction and promoting frictional charging, and an upper portion of the mixture carrying means Bias applying means for applying a predetermined bias from the back side of the substrate arranged opposite to the substrate, and a substrate for transporting the substrate to the opposing portion of the bias applying means and the mixture carrying means It is characterized by comprising feed means (claim 9).
[0015]
Furthermore, the present invention provides a liquid crystal display manufacturing apparatus that can promote the mixed triboelectric charging of the spacer and the carrier, can be dispersed on the substrate surface without aggregating the spacer, and can control the amount of dispersion, thereby improving the efficiency. In addition, the voltage application conditions for attracting the spacer to the substrate surface with electric force are determined for each unit and for each spacer, and the spacer concentration decreases according to the usage situation, but the concentration depends on the number of manufactured products. A manufacturing apparatus capable of detecting and replenishing an additional agent is realized.
[0016]
That is, in the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, in addition to the above-described configuration, the mixture carrying means includes a rotating cylindrical sleeve and a magnet that is disposed inside the sleeve and forms a plurality of magnetic fields. It is a mixture carrying roller made of a member, and a magnetic roller in which a plurality of magnetic poles having a magnetic field of 200 to 2000 gauss is magnetized or a plurality of permanent magnets having a magnetic field of 200 to 2000 gauss is used as the magnetic member. (Claim 10),
A doctor blade is used as the transport amount regulating means, and the gap between the doctor blade and the mixture carrying means can be variably adjusted within a range of 0.2 to 2 mm. Can be changed (claim 11),
A bias application brush is used as the bias application means, and a gap between the bias application brush and the substrate can be variably adjusted within a range of 0.2 to 3 mm, and the bias application range on the substrate surface can be changed. )
The bias of the bias applying means can be variably adjusted in a range of 800 to 1500 V with a polarity (positive or negative) opposite to the charge polarity of the spacer, and the amount of the spacer that is electrostatically attracted to the substrate surface can be controlled. 13),
The moving speed of the substrate can be variably adjusted in a range of 15 to 50 mm / sec, and the spraying speed of the spacer can be changed (Claim 14).
The admixture, the admixture mixing means and the admixture carrying means are housed in a single case to form a unit, and a plurality of units are prepared corresponding to the particle diameter of the spacer used for each gap width between the substrates, The unit is configured so that it can be exchanged by a cassette method (Claim 15).
A detecting means for detecting the spacer concentration in the unit is provided, the spacer concentration in the unit is detected by the detecting means, and the spacer can be replenished according to the use situation (claim 16).
When a film substrate is used as the substrate, the film substrate is provided with a transport mechanism that transports the film substrate in a state in which the film substrate is stretched and does not sag.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention includes a step of spraying and adhering spacers to a substrate using electrostatic force, and a step thereof. It is characterized by the device configuration to be performed, and the process of forming an electrode wiring pattern, an alignment film, etc. on the substrate, the bonding process of the substrate after spacer dispersion, the liquid crystal sealing process, etc. are generally performed Therefore, here, the spacer spraying process and the basic configuration and operation of the apparatus for performing the process will be described.
[0018]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram of the basic configuration and operation of a manufacturing apparatus that performs a spacer spraying step. In order to make the operation easy to understand, the spacer 4a and the carrier 4b are exaggerated in the drawing, but actually the particles are smaller.
In the example shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus mixes and stirs the spacer 4 a with the carrier 4 b made of magnetic material particles and frictionally charges the opposite polarity to each other, and the spacer that is mixed and stirred by the mixed stirring member 2. 4a and the carrier 4b, the mixture carrying roller 1 that magnetically attracts and carries the mixture 4 and the mixture carrying roller 1 are arranged opposite to each other with a predetermined gap in the lateral direction. A conveyance amount regulating member 3 that regulates the conveyance amount of the mixed agent 4 that is carried and conveyed and promotes frictional charging, and a predetermined bias is applied from the back side of the substrate that is disposed to face the upper part of the mixture carrying roller 1. The bias applying member 5 and substrate transporting means (not shown) for transporting the substrate 7 for the liquid crystal cell are provided at the opposing portion of the bias applying member 5 and the mixture carrying roller 1.
[0019]
In the configuration of FIG. 1, the spacer 4a is mixed and stirred with the carrier 4b made of magnetic material particles by the mixing and stirring member 2 and triboelectrically charged with opposite polarities, and then the mixture 4 of the spacer 4a and the carrier 4b is mixed. The admixture carrying roller 1 is magnetically attracted and carried by the rotating admixture carrying roller 1, and the carrying amount of the admixture 4 is made to pass through the carrying amount regulating member 3 disposed opposite to the admixture carrying roller 1 with a predetermined gap. After regulating and facilitating frictional charging, the mixture 4 is conveyed to the position of the bias applying member 5 arranged facing the upper portion of the mixture carrying roller 1 to form a magnetic brush by the carrier (FIG. 1 (b) )), The substrate 7 is carried between the bias applying member 5 and the mixture carrying roller 1 by the substrate transport means (not shown), and the bias applying member 5 is opposite to the spacer 4a from the back side of the substrate 7. The spacer 4a on the admixture-carrying roller 1 is caused to fly to the substrate 7 side by the action of an electric field (electrostatic force) formed by applying the bias, and the spacer 4a is electrostatically attracted to the lower surface of the substrate. In addition, the spacers 4a are uniformly distributed over the entire lower surface of the substrate by moving the substrate at a predetermined speed.
[0020]
Here, when the spacer 4a and the carrier 4b are mixed and stirred for triboelectric charging, the mixing ratio is a weight ratio, and the carrier 100 is mixed at the spacer 1 to 10 (%). The particle size of the spacer 4a is 3 to 15 μm (resistance is 10 6 Ωcm or more) and selected according to the gap between the substrates of the liquid crystal cell. The carrier 4b is made of iron oxide such as ferrite and has a particle size of 100 μm or more and 1 mm or less. More preferably, a carrier having a particle size of 100 to 300 μm is used. As the mixing and stirring member 2, for example, a stirring roller, a stirring paddle, a stirring screw, or the like is used.
[0021]
The admixture-carrying roller 1 includes a rotating cylindrical sleeve 1a and a magnetic member 1b that is disposed inside the sleeve 1a and forms a plurality of magnetic fields. The magnetic member 1b has a magnetic field of 200 to 2000 Gauss. A plurality of magnetic poles P 1 ~ P Five Is used, or a plurality of permanent magnets having a magnetic field of 200 to 2000 gauss are used. Here, an example is shown in which a magnet roller is fixedly arranged coaxially with the sleeve 1a. The magnetic pole P magnetized on the magnet roller 1b 1 ~ P Five The number, arrangement, and distribution of magnetic flux density (magnetic field strength) are as shown in FIG. 2, for example. In this example, there are five magnetic poles and the magnetic pole P at a position substantially opposite to the bias applying member 5. 1 Is the main pole and the main pole P 1 Is N pole, P 2 ~ P Five The order is S pole, S pole, N pole, and S pole. However, the number and arrangement of magnetic poles, the distribution of magnetic flux density (magnetic field strength) and the like are not limited to this, and the arrangement of the apparatus, the type of spacer and carrier, the mixing ratio, the arrangement position of the conveyance amount regulating member 3 and the bias applying member 5 It is set according to the above.
[0022]
Further, in FIG. 1, for example, a doctor blade is used as the conveyance amount regulating member 3, and the conveyance amount of the mixture 4 and the magnitude of the frictional charge are adjusted by variably adjusting the gap between the doctor blade and the mixture carrying roller 1. Can be adjusted.
Further, as the bias applying member 5, for example, a medium resistance (10 7 -10 8 (Ω · cm) bias application brush or the like is used and is connected to the power source 6. By adjusting the gap between the bias application brush 5 and the substrate 7, the bias application range on the substrate surface can be adjusted. . This is because the electric field formed by the bias applying brush 5 spreads toward the mixture carrying roller 1 side because the mixture carrying roller 1 side is grounded. The amount of the spacer that is electrostatically attracted to the substrate surface can be controlled by variably adjusting the bias voltage applied to the bias application brush 5 by the power source 6.
[0023]
As a conveying means for the substrate 7, there is a method using a conveying roller, a conveying belt, or the like. In any case, a roller, a belt, etc. In general, a system is used in which the outside of the wiring pattern area and the outside of the spacer scattering area at both ends of the substrate 7 are supported and conveyed by a conveyance roller, a conveyance belt, or the like. Moreover, the dispersion | spreading speed of a spacer can be adjusted by variably adjusting the moving speed of the board | substrate 7. FIG.
[0024]
In addition, when supporting and conveying only both ends of a substrate by a conveyance roller or a conveyance belt, when the substrate is a substrate that can maintain flatness like a glass substrate, a horizontal conveyance method as shown in FIG. 1 may be used. In the case of a resin film substrate, if both ends are supported and transported in the horizontal direction, the center of the film substrate is likely to be bent or loosened, which causes unevenness during spacer dispersion. Therefore, when a film substrate is used, it is necessary to devise a conveyance method so that the film substrate is stretched and conveyed in a state in which no slack occurs.
Therefore, in the present invention, when a film substrate is used, as shown in the embodiment of FIG. 3, the apparatus has a transport mechanism that can transport the film substrate in a state in which the film substrate is stretched and no slack is generated. Yes. The configuration of FIG. 3 will be described later.
[0025]
Next, the spacer spraying method according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. The spacer spraying method according to the present invention is composed of (1) mixed frictional charging, (2) dispersion, (3) transfer, and (4) substrate conveyance, and will be described in the following order.
[0026]
(1) Mixed frictional charging.
As described above, the mixing and stirring of the spacer 4a and the carrier 4b is performed by the mixing and stirring member 2 including a stirring roller, a stirring paddle, a stirring screw, or the like. As a result, the spacer 4a and the carrier 4b are frictionally charged with opposite polarities, The spacer 4a is electrostatically attached to the surface of the carrier 4a having a large particle size. Then, the frictionally charged spacer / carrier mixture 4 is applied to the magnetic pole P of the magnet roller 1 b of the mixture carrying roller 1. Four Is held on the outer peripheral surface of the sleeve 1a by the magnetic force, and is carried and conveyed by the rotation of the sleeve 1a. At this time, the sleeve 1a rotates, but the magnet roller 1b is fixed. Four (N pole) to P Five The carrier rotates on the sleeve 1a by the action of the magnetic field directed in the (S pole) direction, and the spacer and the carrier are mixed to promote frictional charging. The admixture 4 carried on the admixture carrying roller 1 passes through the gap with the doctor blade 3 by the rotation of the sleeve 1a and the conveyance amount is regulated. The frictional charging is further promoted by stirring. P Five (S pole) to P 1 P in the process of being transported to (N pole) Five (S pole) -P 1 The spacer and carrier are mixed on the sleeve 1a by the action of the magnetic field between the (N poles), and the charged state is maintained well.
[0027]
(2) Dispersion.
As described above, the carrier 4b and the spacer 4a are mixed and stirred and mixed to generate static electricity, thereby charging the carrier and the spacer, separating the aggregation of the spacers, and dispersing them in the individual independent spacers. At this time, the potentials of the carrier and the spacer due to frictional charging are opposite in polarity. For example, when the carrier has a negative (−) potential, the spacer has a positive (+) potential. As a result, an electrostatic attractive force is generated between the carrier and the spacer, and the spacer is dispersed and adhered to the surface of the carrier. On the other hand, the repulsive force works and repels because the spacers have the same polarity (+) potential. As a result, spacer aggregation is prevented. Further, since frictional charging is promoted also when being carried and conveyed by the mixture carrying roller 1 or when passing through the gap of the doctor blade 3, the mixture carrying is carried to the position facing the bias application brush 5 by the mixture carrying roller 1. The charged state of the spacer 4a and the carrier 4b thus maintained is kept good, and as a result, as shown in FIG. 1 When the magnetic brush is formed by the magnetic force of), the spacer 4a is appropriately dispersed and adsorbed on the surface of the carrier 4b, and the aggregation of the spacer is reliably prevented. The spacer includes a glass material and a resin material. Here, as an example, a spacer made of a resin material having a particle size of 10 μm is used, and an iron oxide having a particle size of 100 to 300 μm is used as a carrier. The mixing ratio of the carrier and the spacer was 100: 1 to 8% by weight, but the optimum mixing ratio was when the spacer was 3%. Further, due to the mixed triboelectric charge, the resin spacer becomes a (+) potential and the carrier becomes a (−) potential.
[0028]
(3) Transcription.
A substrate 7 is transported by a transport means (not shown) to the position where the mixture carrying roller 1 and the bias application brush 5 are opposed to each other. When the transported substrate 7 reaches a predetermined position, the power supply 6 is turned on, and the substrate is turned on. A predetermined bias is applied by the bias applying brush 5 from the back surface side (here, since the spacer is a (+) potential, a voltage of (-) polarity is applied to the bias applying brush and is variable in a range of -800V to -1500V. Adjusted). When a bias voltage of (−) potential is applied to the bias application brush 5, the magnetic field is generated by the action of an electric field (electrostatic force) formed between the bias application brush 5 and the mixture carrying roller 1 (ground potential). The spacer 4a attached to the brush carrier 4b is attracted to the bias applying brush 5 side, flies upward, and is electrostatically attracted to the lower surface of the substrate 7. At this time, since the spacers have the same polarity at the (+) potential, they are transferred without aggregating even on the substrate surface. FIG. 5 shows the relationship between the bias voltage applied to the bias application brush 5 and the spacer adhesion amount.
[0029]
(4) Transport.
As described above, by applying a bias to the bias application brush 5, the spacer 4a is electrostatically attracted to the lower surface of the substrate 7. At this time, the substrate 7 is moved to a predetermined conveyance speed (for example, 15 to 50 mm / mm) by the conveyance means. The spacer 4a can be uniformly distributed over the entire bottom surface of the substrate. Note that the spacer 4a attached to the lower surface of the substrate by the transport of the substrate 7 is also transported with the substrate 7 and goes out of the bias application region, but the spacer is dropped from the substrate surface because the electrostatic adsorption of the spacer is maintained. There is no.
[0030]
In the spacer spraying method of the present invention, a bias having the same polarity as the carrier and opposite to the spacer is applied to the bias applying brush 5, and only the spacer 4a is caused to fly upward by electrostatic force to electrostatically apply to the lower surface side of the substrate 7. Since it is configured to adsorb, the carrier 4b does not adhere to the substrate 7 when a bias is applied. Furthermore, in the present invention, since the substrate moves above the mixture carrying roller 1, even if the magnetic brush contacts the substrate before the bias is applied, the carrier is heavier than the spacer, and the carrier carrying roller 1 Since it is held by magnetic force, the carrier does not adhere to the substrate due to the action of gravity and magnetic force.
The mixture (almost carrier) that has passed through the position facing the bias application brush 5 is P. 2 Pole (S pole) and P Three It falls from the mixture carrying roller 1 between the poles (S poles) and is mixed again by the mixing stirring member 2.
[0031]
The substrate 7 on which the spacer has been dispersed is transported to a predetermined place such as a completion stage by the transport means, and the spraying process is completed. At this time, a neutralization device is provided in the middle of the transport path, and a bias is applied in the final process. It is preferable that the charged substrate 7 is sometimes discharged. This is because foreign substances such as dust may adhere to the substrate surface if the substrate is left charged. Incidentally, even if the substrate is neutralized, the fine particle spacer remains charged, so that the electrostatic adsorption state is maintained by the mirror image effect, and the spacer does not fall from the substrate surface, and the spacer dispersion arrangement is not disturbed.
[0032]
The spacer spraying process and the basic configuration and operation of the apparatus for performing the spacer have been described above. However, in the method and apparatus configuration of the present invention, the spacers are uniformly sprayed on the substrate surface without agglomeration, so a large-area substrate is obtained. Even when the spacers are dispersed on the surface, it is possible to prevent the occurrence of image defects due to the aggregation of the spacers. In addition, since the amount of spacer sprayed can be controlled and can be sprayed without waste, the production efficiency can be greatly improved as compared with the conventional wet spraying method. Furthermore, according to the method of the present invention, the spacers can be continuously spread over a large number of substrates by devising the conveying means, and the productivity can be improved.
[0033]
Next, FIG. 3 shows a specific embodiment of the manufacturing apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a manufacturing apparatus used in a step of spraying spacers on a film substrate for a liquid crystal display device, and this manufacturing apparatus 9 has a tension on the film substrate so that no slack is generated. It has a configuration equipped with a transport mechanism that can be transported in a state, and spacers can be evenly dispersed and distributed on the substrate surface even on the film substrate.
[0034]
In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a mixture unit, and this mixture unit 10 has a configuration as shown in FIG. 4. In the case, there is a mixture carrying roller 1, a stirring roller 2 that is a mixing stirring member, a doctor. A blade 3 is provided. Although not shown, a mixture of a spacer and a carrier is accommodated around the stirring roller 2. A concentration detection sensor 31 for detecting the spacer concentration in the unit is provided at the lower part of the mixture unit 10, and the spacer concentration in the unit is detected by the concentration detection sensor, and the spacer is replenished according to the use situation. Can be done. Further, the mixture unit 10 is detachably installed on the support portion 30 of the apparatus main body, and can be easily removed by pulling out the unit in the axial direction of the roller. Therefore, if a plurality of admixture units are prepared corresponding to the particle size of the spacer used for each gap width (gap width) between the liquid crystal substrates and the type of spacer, the desired gap width and type can be obtained. One-touch exchange can be performed in a cassette system for a mixture unit containing a corresponding spacer.
[0035]
The configuration of the mixture-carrying roller 1 in the mixture unit 10 is the same as that shown in FIG. 1, and is composed of a rotating cylindrical sleeve 1a and a magnet roller 1b that is arranged inside the sleeve 1a and forms a plurality of magnetic fields. ing. The magnetic pole P magnetized on the magnet roller 1b 1 ~ P Five For example, the number and arrangement of magnetic fluxes and the distribution of magnetic flux density (magnetic field strength) are as shown in FIG. Accordingly, the operation and action of the mixture-carrying roller 1 are as described with reference to FIGS. 1 and 2, and the mixture of the spacer and carrier mixed and agitated by the agitation roller 2 and frictionally charged is carried by a magnetic force. The mixture can be conveyed to a position facing the bias applying brush 5 while further promoting triboelectric charging to form a magnetic brush, and spacers can be dispersed.
The doctor blade 3 is disposed opposite to the mixture carrying roller 1 with a predetermined gap in the lateral direction and is fixed to the mixture unit 10, but the gap between the doctor blade 3 and the mixture carrying roller 1 is 0. .Variable adjustment is possible within the range of 2 to 2 mm, and the conveyance amount of the mixed agent and the magnitude of the triboelectric charge can be changed.
[0036]
The bias application brush 5 as a bias application means is disposed at a position facing the oblique upper portion of the mixture carrying roller 1 and is fixed to the shaft 32. The bias application brush 5 includes a brush portion 5a and the brush portion 5a. The brush portion 5a can be moved in the axial direction with respect to the support portion 5b, and the gap with the substrate can be variably adjusted within a range of 0.2 to 3 mm. Therefore, the bias application range on the substrate surface can be changed. Although not shown, the brush portion of the bias application brush 5 is connected to a high-voltage power supply via a wiring so that a bias voltage is applied. The bias voltage has a polarity opposite to the charging polarity of the spacer ( (Positive or negative) can be variably adjusted in the range of 800 to 1500 V, and the amount of spacers electrostatically adsorbed on the substrate surface can be controlled.
[0037]
As described above, the configurations of the mixture carrying roller 1, the mixing and stirring member 2, and the doctor blade 3 in the mixture unit 10 are the same as those in FIG. 1, and the arrangement and configuration of the bias application brush 5 are also illustrated. 1, the film substrate 12 is conveyed to a position opposite to the mixture carrying roller 1 and the bias application brush 5 by a conveyance mechanism described later, so that the spacers are uniformly distributed on the film substrate 12 by the spacer spraying method described above. Can be sprayed.
[0038]
Next, the film substrate transport mechanism will be described. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a transport belt in the film substrate set area. The transport belt 11 is stretched around rollers or pulleys of belt support portions 19 and 20, and the film substrate 12 placed on the belt is placed on the transport belt 11. It is conveyed in the direction of the arrow in the figure.
Reference numeral 13 denotes a pair of conveying belts that carry both ends of the film substrate 12 and convey the mixed substrate 1 toward the opposing position (spacer spraying portion) of the mixture carrying roller 1 and the bias application brush 5. Two conveying belts are arranged side by side with a predetermined interval (interval corresponding to the width of the film substrate) in a direction perpendicular to the paper surface. The pulleys of the belt support portions 17 and 19 and the belt support portion 18 respectively. It is stretched around the tension pulley. And the part constructed between the pulleys of the belt support portions 17 and 19 of the pair of conveying belts 13 is in sliding contact with the pair of arcuate guide members 14, and supports both ends of the film substrate 12 between the guide members 14. Then, the film substrate 12 is conveyed along the arc surface of the guide member 14. At this time, since the conveyance belt 13 and the guide member 14 are configured not to contact the substrate surface other than both end portions of the film substrate 12, the substrate surface and the wiring pattern are not damaged.
[0039]
A plurality of pulleys or rollers are coaxially fixed to the belt support portions 17 and 19 on which the transport belt 13 is hung, so that a plurality of belts can be hung. One end of the driving belt 16 is hung on another pulley of the belt support portion 17, and the other end side of the driving belt 16 is hung on a driving pulley 15 fixed to a driving shaft of a motor (not shown). ing. Therefore, when the driving pulley 15 is rotated in the direction of the arrow in the figure by the motor, the pulley of the belt support portion 17 is rotated via the driving belt 16, and the pair of conveying belts 13 is rotated so that the film substrate 12 is rotated. Be transported.
[0040]
A pair of circular substrate supports 21 are rotatably supported via bearings at positions corresponding to both ends of the film substrate 12 on both ends of the shaft 32 to which the bias applying brush 5 is fixed. The upper part of the guide member 14 is in sliding contact with the outer peripheral surfaces of the pair of substrate supports 21. A fixing means (not shown) is provided between the pair of substrate supports 21 for fixing the leading end of the film substrate at a position corresponding to the outer peripheral surface of the substrate support 21. As this fixing means, there are, for example, a mechanism that sucks and fixes the front end portion of the film substrate 12 using air suction force, a clamp mechanism that squeezes the front end portion of the film substrate 12, and the like.
[0041]
Reference numeral 22 denotes a pair of transport belts disposed at positions corresponding to both ends of the film substrate and transporting the film substrate 12 in cooperation with the substrate support 21 (the film substrate in a direction perpendicular to the paper surface). The pair of transport belts 22 are stretched over the pulleys of the belt support portions 25 and 27 and the tension pulley of the belt support portion 26. The portions of the belt support portions 25 and 27 that are installed between the pulleys are in contact with the outer peripheral surface of the substrate support 21. Further, another pulley of the belt support portion 25 is hung on one end side of the driving belt 24, and the other end side of the driving belt 24 is connected to a driving pulley 23 fixed to a driving shaft of a motor (not shown). It is hung. Therefore, when the driving pulley 23 is rotated in the direction of the arrow in the figure by the motor, the pulley of the belt support portion 25 is rotated via the driving belt 24, and the pair of transport belts 22 is rotated to support the pair of substrates. The body 21 is rotated.
[0042]
The pair of transport belts 22 and the substrate support 21 are driven in accordance with the timing when the leading end of the film substrate 12 is transported by the transport belt 13 in the previous stage, and the leading end of the film substrate 12 is fixed to the fixing means (not shown). At the same time, the pair of transport belts 22 and the substrate support 21 are started to rotate. Then, the film substrate 12 on which the spacers are dispersed is conveyed toward the completion stage 29 in a form in which both ends of the film substrate 12 are held between the conveyance belt 22 and the substrate support 21. At this time, since the conveyance belt 22 and the substrate support member 21 do not come into contact with portions other than both ends of the film substrate 12, the dispersed arrangement of the spacers scattered on the substrate surface is disturbed, or the substrate surface and the wiring pattern are damaged. There is nothing.
[0043]
3, the film substrate 12 is transported along the arc surface of the guide member 14 by driving the transport belt 13 in the previous stage, and is directed to the outer peripheral surface of the substrate support 21 from the front of the spacer spraying region. And is conveyed to the completion stage 29 by the conveyor belt 22. Accordingly, the film substrate 12 is transported with the S-shaped transport path facing upward, and is transported in a slightly curved state with both ends supported by the substrate support 21 before and after the spacer spraying portion. When transported in such a slightly curved state, the substrate surface can be stretched by the elastic action of the film substrate itself, and even in a method of transporting while supporting only both ends of the film substrate, it passes through the spacer spraying portion. Occurrence of slack or the like on the substrate surface is prevented. Therefore, the substrate surface is kept parallel to the bias application brush 5 and the mixture carrying roller 1, and the occurrence of unevenness when the spacers are dispersed is prevented.
[0044]
In the manufacturing apparatus of FIG. 3, a static elimination box 28 is disposed in front of the completion stage 29 so that the static electricity can be removed from the film substrate 12 after the spacers are dispersed.
In addition, the transport mechanism of the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is configured so that the transport speed of the film substrate 12 can be variably adjusted in the range of 15 to 50 mm / sec, and the spacer spraying speed can be changed.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, in the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, in the step of spraying the spacers on the substrate for the liquid crystal display device, the spacers are mixed and agitated with the carrier made of magnetic material particles and rubbed in opposite polarities After charging, the admixture of the spacer and the carrier is magnetically attracted and carried by the rotating admixture carrying means, and the conveyance amount regulation is arranged opposite to the admixture carrying means with a predetermined gap. After passing the means to regulate the transport amount of the mixture and promoting triboelectric charging, the mixture is transported to the position of the bias applying means disposed facing the upper portion of the mixture carrying means, and the bias application The substrate is carried by the substrate carrying means between the means and the mixture carrying means, and a bias having a polarity opposite to that of the spacer is applied from the back side of the substrate by the bias applying means. By applying the electric field (electrostatic force) formed by the application, only the spacer on the mixture carrying means is caused to fly to the substrate side, the spacer is electrostatically adsorbed to the lower surface of the substrate, and the substrate is moved by moving the substrate. Since spacers are scattered over the entire surface (Claim 1), the frictionally charged spacers can be transferred (sprayed) to the substrate surface with the required width and amount, which is higher than conventional wet spraying methods. Spacer spraying can be performed efficiently, the effective use amount of the spacer can be increased, and at the same time, the productivity can be improved, and the manufacturing cost (spacer use amount, manufacturing time, etc.) can be greatly reduced. For example, the wet spraying method requires 90 milligrams of spacers to spray 4 milligrams of spacers on a single substrate, and the spraying time takes about 90 seconds. When there is no useless spraying and the spraying amount is 4 milligrams ± 2 milligrams, the spraying time is about 5 to 10 seconds.
[0046]
Furthermore, in the manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention, when the spacer and the carrier are mixed and stirred to be triboelectrically charged, the mixing ratio is a weight ratio, and the carrier 100 is mixed with the spacer 1 to 10 (%). (Claim 2) Therefore, the spacer can be charged with the opposite polarity to the carrier, and the aggregation of the spacer can be surely prevented. Accordingly, it is possible to solve problems such as spacer aggregation that cause image defects in the liquid crystal display. In addition, since the spacer has a particle size of 3 to 15 μm and the carrier has a particle size of 100 μm or more (Claim 3), the carrier at the position facing the substrate is loaded with the mixture by the magnetic force and gravity of the mixture carrying means. The carrier is reliably prevented from adhering to the substrate side when it is restrained on the means side and a bias is applied to cause the spacer to fly from the admixture carrying means to the substrate side and is dispersed.
[0047]
In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the gap between the transport amount regulating means and the mixture carrying means is variably adjusted, and the transport amount of the mixture and the magnitude of triboelectric charge are adjusted. 4) The conveyance amount of the mixed agent and the triboelectric charge are always in a stable state, variation within the process is suppressed, and stable production can be performed. In addition, since the gap between the bias applying means and the substrate is variably adjusted to adjust the bias application range on the substrate surface (Claim 5), the transfer width of the spacer can be controlled. Further, since the bias of the bias applying means is variably adjusted to control the amount of spacers that are electrostatically attracted to the substrate surface (Claim 6), it is possible to disperse and arrange the optimum amount of spacers on the substrate surface. Furthermore, since the moving speed of the substrate is variably adjusted and the spraying speed of the spacer is adjusted (Claim 7), the spacers can be distributed and arranged on the substrate surface with an optimum dispersion density. Further, by discharging the substrate after spraying the spacers (claim 8), it is possible to prevent foreign substances such as dust from adhering to the substrate surface due to the charging of the substrate.
[0048]
Next, in the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a mixing stirrer that mixes and stirs a spacer with a carrier made of particles of magnetic material and frictionally charges them in opposite polarities; A mixture carrying means for magnetically attracting and carrying the carrier mixture and a mixture carried and carried by the mixture carrying means in the lateral direction of the mixture carrying means with a predetermined gap. A conveyance amount regulating means for regulating the conveyance amount of the substrate and facilitating frictional charging; a bias applying means arranged opposite to the upper part of the mixture carrying means; and applying a predetermined bias from the back side of the substrate; 9. A substrate transfer means for transferring the substrate to the opposite portion of the means and the admixture carrying means, and the spacer is formed by utilizing electrostatic force by the manufacturing method according to claim 1. (Claim 9), the triboelectrically charged spacer can be transferred (sprayed) to the substrate surface with the required width and amount, compared to a device using a conventional wet spraying method. Spacer spraying can be performed with high efficiency, and the effective use amount of the spacer can be increased, and at the same time the productivity can be improved, and the manufacturing cost (spacer use amount, manufacturing time, etc.) can be greatly reduced.
[0049]
Further, in the liquid crystal display device manufacturing apparatus of the present invention, in addition to the above-described configuration, the mixture carrying means includes a rotating cylindrical sleeve and a magnet that is disposed inside the sleeve and forms a plurality of magnetic fields. This is a mixture-bearing roller made of a member, and a magnetic roller having a plurality of magnetic poles having a magnetic field of 200 to 2000 gauss or a plurality of permanent magnets having a magnetic field of 200 to 2000 gauss is used as the magnetic member. (Claim 10) The carrier and spacer mixture can be carried by a magnetic force and conveyed to a position facing the upper substrate, and the mixture is agitated by the action of the magnetic field between the magnetic poles during the conveyance. Therefore, triboelectric charging can be promoted, and aggregation of spacers can be reliably prevented. Moreover, since the carrier is restrained by the magnetic force, the carrier can be prevented from adhering to the substrate.
[0050]
Furthermore, in the liquid crystal display manufacturing apparatus of the present invention, a doctor blade is used as the transport amount regulating means, and the gap between the doctor blade and the mixture carrying means can be variably adjusted within a range of 0.2 to 2 mm. Yes, since the amount of the mixed agent transported and the magnitude of the triboelectric charge can be changed (Claim 11), the amount of the mixed agent transported and the triboelectric charge are always in a stable state, and variations in the process are suppressed, and the stable Manufacturing can be performed. Further, a bias application brush is used as the bias application means, and the gap between the bias application brush and the substrate can be variably adjusted within a range of 0.2 to 3 mm, and the bias application range on the substrate surface can be changed (invoice). Item 12), the transfer width of the spacer can be controlled. In addition, the bias of the bias applying means can be variably adjusted in the range of 800 to 1500 V with the polarity opposite to the charge polarity of the spacer (positive or negative), and the amount of the spacer that is electrostatically attracted to the substrate surface can be controlled. (Claim 13) An optimal amount of spacers can be dispersed and arranged on the substrate surface. Furthermore, since the moving speed of the substrate can be variably adjusted in the range of 15 to 50 mm / sec and the spraying speed of the spacer can be changed (Claim 14), the spacers are dispersedly arranged on the substrate surface with an optimum dispersion density. be able to.
[0051]
Furthermore, in the liquid crystal display manufacturing apparatus of the present invention, the mixture, the mixture stirring means and the mixture carrying means are housed in a single case to form a unit, and spacers used for each gap width between the substrates. A plurality of units are prepared according to the particle size, and the unit can be exchanged with the cassette method by one-touch (Claim 15), so that the desired unit can be easily selected according to the type of spacer and particle size to be used. And can improve production efficiency. Further, since a detecting means for detecting the spacer concentration in the unit is provided, the spacer concentration in the unit is detected by the detecting means, and the spacer can be replenished according to the use situation (Claim 16). Mistakes such as shortage can be prevented. Furthermore, in the case where a film substrate is used as the substrate, the film substrate is provided with a conveying mechanism that conveys the film substrate in a state in which the film substrate is stretched and does not sag (Claim 17). , The spacers can be evenly and evenly distributed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram of a basic configuration and operation of a manufacturing apparatus that performs a spacer spraying step.
FIG. 2 shows a magnetic pole P magnetized on a magnet roller in a mixture carrying roller. 1 ~ P Five It is a figure which shows arrangement | positioning and magnetic flux density (magnetic field strength) distribution.
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a manufacturing apparatus used in a step of spraying spacers on a film substrate.
4 is a cross-sectional view showing a configuration of a mixture unit of the production apparatus shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a bias voltage and a spacer adhesion amount.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a liquid crystal display device, and is a partial cross-sectional view of a liquid crystal cell.
[Explanation of symbols]
1: Admixture carrying roller (mixture carrying means)
1a: Sleeve
1b: Magnet roller (magnetic member)
2: Mixing stirring member (mixing stirring means)
3: Doctor blade (conveyance amount regulating member)
4: Mixing agent
4a: Spacer
4b: Career
5: Bias application brush (bias application means)
6: Power supply for bias application
7: Substrate for liquid crystal display device
9: Manufacturing equipment
10: Mixture unit
11: Conveyor belt (film substrate set area)
12: Film substrate
13: A pair of transport belts
14: A pair of guide members
15, 23: Drive pulley
16, 24: Driving belt
17, 18, 19, 20, 25, 26, 27: belt support portion
21: A pair of substrate supports
22: A pair of conveyor belts
28: Static elimination box
29: Completion stage
P 1 ~ P Five : Magnetic pole

Claims (17)

一対の液晶表示装置用基板間に均一な間隙を有し、その基板間の間隙内に液晶層が封入され、且つ前記間隙を保持するために微粒子からなるスペーサーが基板間に散布されている液晶表示装置の製造方法であり、前記スペーサーを基板に散布し付着させる工程を有する液晶表示装置の製造方法において、
前記スペーサーを磁性材料の粒子からなるキャリアと混合撹拌して互いに逆極性に摩擦帯電した後、そのスペーサーとキャリアとの混合剤を、回転する混合剤担持手段で磁気的に吸引して担持搬送し、該混合剤担持手段と所定の隙間を設けて対向配置された搬送量規制手段を通過させて混合剤の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進した後、該混合剤担持手段の上部に対向して配置されたバイアス印加手段の位置まで混合剤を搬送し、該バイアス印加手段と混合剤担持手段の間に基板搬送手段で基板を搬入すると共に前記バイアス印加手段により基板の背面側からスペーサーと逆極性のバイアスを印加し、該バイアスの印加によって形成される電界(静電気力)の作用で混合剤担持手段上のスペーサーのみを基板側に飛翔させ、該スペーサーを基板下面に静電吸着させると共に、該基板を移動させることにより基板下面の全面にスペーサーを散布させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
A liquid crystal having a uniform gap between a pair of substrates for a liquid crystal display device, in which a liquid crystal layer is sealed in the gap between the substrates, and spacers made of fine particles are scattered between the substrates to hold the gap A method for manufacturing a display device, wherein the spacer has a step of spreading and adhering the spacer to a substrate.
The spacer is mixed and stirred with a carrier made of magnetic material particles and triboelectrically charged in opposite polarities, and then the spacer and carrier mixture is magnetically attracted and carried by a rotating mixture carrying means. Then, after passing through a transport amount regulating means arranged opposite to the mixture carrying means with a predetermined gap to regulate the carry amount of the mixture and promoting frictional charging, it faces the upper part of the mixture carrying means The mixture is transported to the position of the bias applying means arranged as described above, the substrate is transported by the substrate transport means between the bias applying means and the mixture carrying means, and the spacer is applied from the back side of the substrate by the bias applying means. A reverse polarity bias is applied, and only the spacer on the mixture carrying means is caused to fly to the substrate side by the action of an electric field (electrostatic force) formed by the application of the bias. Method of manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that with electrostatically adsorbed on the substrate lower surface, is sprayed spacers on the entire surface of the substrate lower surface by moving the substrate.
請求項1記載の液晶表示装置の製造方法において、前記スペーサーと前記キャリアを混合撹拌して摩擦帯電させる際に、その混合比は重量比で、
キャリア100:スペーサー1〜10(%)
で混合することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
In the manufacturing method of the liquid crystal display device according to claim 1, when the spacer and the carrier are mixed and agitated and triboelectrically charged, the mixing ratio is a weight ratio,
Carrier 100: Spacer 1-10 (%)
A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising mixing in a step.
請求項1または2記載の液晶表示装置の製造方法において、前記スペーサーの粒径は3〜15μm、前記キャリアの粒径は100μm以上であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。3. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer has a particle size of 3 to 15 [mu] m, and the carrier has a particle size of 100 [mu] m or more. 請求項1,2または3記載の液晶表示装置の製造方法において、前記搬送量規制手段と前記混合剤担持手段の隙間を可変調節し、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを調節することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。4. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the gap between the conveyance amount regulating means and the mixture carrying means is variably adjusted to adjust the conveyance amount of the mixture and the magnitude of frictional charging. A method for manufacturing a liquid crystal display device. 請求項1,2,3または4記載の液晶表示装置の製造方法において、前記バイアス印加手段と基板との隙間を可変調節し、基板面のバイアス印加範囲を調節することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。5. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein a gap between the bias applying means and the substrate is variably adjusted to adjust a bias application range of the substrate surface. Manufacturing method. 請求項1,2,3,4または5記載の液晶表示装置の製造方法において、前記バイアス印加手段のバイアスを可変調節し、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールすることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。6. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the bias of the bias applying means is variably adjusted to control the amount of spacers electrostatically attracted to the substrate surface. A method for manufacturing a liquid crystal display device. 請求項1,2,3,4,5または6記載の液晶表示装置の製造方法において、前記基板の移動速度を可変調節し、スペーサーの散布速度を調節することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。7. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the moving speed of the substrate is variably adjusted and the spraying speed of the spacer is adjusted. Method. 請求項1,2,3,4,5,6または7記載の液晶表示装置の製造方法において、前記基板にスペーサーを散布した後、基板の除電を行うことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。8. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the substrate is discharged after a spacer is dispersed on the substrate. . 請求項1乃至8のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法により、静電気力を利用してスペーサーを基板に散布し付着させる工程を行う液晶表示装置の製造装置において、
前記スペーサーを磁性材料の粒子からなるキャリアと混合撹拌し互いに逆極性に摩擦帯電する混合撹拌手段と、その混合撹拌手段により混合撹拌されたスペーサーとキャリアの混合剤を磁気的に吸引して担持搬送する混合剤担持手段と、該混合剤担持手段の横方向に所定の隙間を設けて対向配置され該混合剤担持手段によって担持搬送される混合剤の搬送量を規制すると共に摩擦帯電を促進する搬送量規制手段と、前記混合剤担持手段の上部に対向して配置され基板の背面側から所定のバイアスを印加するバイアス印加手段と、該バイアス印加手段と混合剤担持手段の対向部に基板を搬送する基板搬送手段を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。
An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 8, wherein a step of dispersing and adhering a spacer to a substrate using electrostatic force is performed.
Mixing and stirring means for mixing and stirring the spacer with a carrier made of magnetic material particles and frictionally charging in opposite polarities, and the carrier and carrier mixture mixed and stirred by the mixing and stirring means are magnetically attracted and carried. The admixture-carrying means that controls the amount of the admixture carried and conveyed by the admixture-carrying means, with a predetermined gap in the lateral direction of the admixture-carrying means, and to promote frictional charging A quantity regulating unit, a bias applying unit arranged to be opposed to the upper part of the mixture carrying unit and applying a predetermined bias from the back side of the substrate, and the substrate is transported to the opposed part of the bias applying unit and the mixture carrying unit An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a substrate transfer means for performing the above operation.
請求項9記載の液晶表示装置の製造装置において、前記混合剤担持手段は、回転する円筒状のスリーブと、該スリーブの内部に配置され、複数の磁場を形成する磁気部材からなる混合剤担持ローラであり、該磁気部材には、磁場が200〜2000ガウスの複数の磁極が着磁されたマグネットローラ、あるいは磁場が200〜2000ガウスの複数の永久磁石を使用することを特徴とする液晶表示装置の製造装置。10. The apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, wherein the mixture carrying means includes a rotating cylindrical sleeve and a mixture carrying roller that is disposed inside the sleeve and includes a magnetic member that forms a plurality of magnetic fields. The magnetic member is a magnet roller having a plurality of magnetic poles having a magnetic field of 200 to 2000 gauss, or a plurality of permanent magnets having a magnetic field of 200 to 2000 gauss. Manufacturing equipment. 請求項9または10記載の液晶表示装置の製造装置において、前記搬送量規制手段としてドクターブレードを用い、該ドクターブレードと混合剤担持手段との隙間は0.2〜2mmの範囲で可変調節が可能であり、混合剤の搬送量と摩擦帯電の大きさを変えられることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。11. The apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, wherein a doctor blade is used as the transport amount regulating means, and a gap between the doctor blade and the mixture carrying means can be variably adjusted within a range of 0.2 to 2 mm. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the transport amount of the mixed agent and the magnitude of triboelectric charge can be changed. 請求項9,10または11記載の液晶表示装置の製造装置において、前記バイアス印加手段としてバイアス印加ブラシを用い、該バイアス印加ブラシと基板との隙間は0.2〜3mmの範囲で可変調節が可能であり、基板面のバイアス印加範囲を変えられることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。12. A manufacturing apparatus of a liquid crystal display device according to claim 9, wherein a bias applying brush is used as the bias applying means, and a gap between the bias applying brush and the substrate can be variably adjusted within a range of 0.2 to 3 mm. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the bias application range of the substrate surface can be changed. 請求項9,10,11または12記載の液晶表示装置の製造装置において、前記バイアス印加手段のバイアスは、スペーサーの帯電極性と逆極性(正または負)で800〜1500Vの範囲で可変調節が可能であり、基板面に静電吸着するスペーサーの量をコントロールできることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。13. The apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, 10, 11 or 12, wherein the bias of the bias applying means can be variably adjusted in a range of 800 to 1500 V with a polarity opposite to the charging polarity of the spacer (positive or negative). An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the amount of spacers electrostatically adsorbed to the substrate surface can be controlled. 請求項9,10,11,12または13記載の液晶表示装置の製造装置において、前記基板の移動速度は15〜50mm/secの範囲で可変調節が可能であり、スペーサーの散布速度を変えられることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。14. The apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, 10, 11, 12, or 13, wherein the moving speed of the substrate can be variably adjusted in a range of 15 to 50 mm / sec, and the spraying speed of the spacer can be changed. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device. 請求項9,10,11,12,13または14記載の液晶表示装置の製造装置において、前記混合剤と混合剤撹拌手段及び混合剤担持手段を一つのケース内に収納してユニット化し、基板間の間隙幅毎に用いられるスペーサーの粒径に対応して複数のユニットを用意し、該ユニットをカセット方式でワンタッチ交換ができるように構成したことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。15. The apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 9, 10, 11, 12, 13, or 14, wherein the mixture, the mixture stirring means and the mixture carrying means are housed in a single case to form a unit between the substrates. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, wherein a plurality of units are prepared corresponding to the particle size of the spacer used for each gap width, and the units can be exchanged one-touch by a cassette method. 請求項15記載の液晶表示装置の製造装置において、前記ユニット内のスペーサー濃度を検知する検知手段を設け、該検知手段によりユニット内のスペーサー濃度を検知し、使用状況に応じてスペーサーの補充ができることを特徴とする液晶表示装置の製造装置。16. The apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 15, wherein a detecting means for detecting a spacer concentration in the unit is provided, the spacer concentration in the unit is detected by the detecting means, and the spacer can be replenished according to the use situation. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device. 請求項9乃至16のいずれかに記載の液晶表示装置の製造装置において、前記基板としてフィルム基板を用いる場合には、該フィルム基板に張りを持たせて弛みなどが発生しない状態で搬送する搬送機構を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造装置。17. A liquid crystal display device manufacturing apparatus according to claim 9, wherein when a film substrate is used as the substrate, the film substrate is stretched so that the film substrate is transported in a state in which no slack occurs. An apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
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