微粉体の散布方法および装置
【課題】被散布体であるガラス基板に対し、所望の領域のみに、微粉体を付着させるようにした微粉体の散布方法および装置を提供すること。
【解決手段】例えばインクジェット方式等を利用し、揮発性の液体等の付着媒体を用いて、微粉体を付着させる付着領域を被散布体上の所望の領域に形成し、被散布体に散布された微粉体のうち、非付着領域内に配置された微粉体を除去することにより上記課題を解決する。
【解決手段】例えばインクジェット方式等を利用し、揮発性の液体等の付着媒体を用いて、微粉体を付着させる付着領域を被散布体上の所望の領域に形成し、被散布体に散布された微粉体のうち、非付着領域内に配置された微粉体を除去することにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微粉体の散布方法および装置に関し、より具体的には、液晶表示パネル用ガラス基板に対し、所望の領域のみにスペーサとしての微粉体（以下、スペーサという）を付着させるようにしたスペーサの散布方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示面（液晶表示パネル）は、概略、図１２に示すように構成されている。図１２において、４１および４１’は偏光板、４２および４３はガラス基板、４４および４５は透明電極、４６および４７は配向膜、４８はカラーフィルタ、４９は液晶、５０はスペーサである。
【０００３】
カラーフィルタ４８は図１３に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの三種類の区域が交互に存在し、各区域はブラックマトリクス５１によって区切られている。通常、上記各区域の寸法は、一例として、縦３００μｍ、横８０μｍ程度であり、ブラックマトリクス５１の幅は２０μｍ程度である。
【０００４】
また、スペーサ５０は配向膜４６および４７間のギャップを均一に維持するための球形の粒子で、通常、その直径は２〜６μｍ程度であり、配向処理されたガラス基板上に散布される。ここで、配向処理とはガラス基板に透明電極，配向膜などを設けることで、いわば、ガラス基板に必要な処理を施すことである。
【０００５】
ところで、上述のスペーサ５０は、通常は、ノズルからキャリアガスとともに基板上に全面的に散布される。このため、スペーサ５０は図１４に示すように、カラーフィルタ４８のＲ，Ｇ，Ｂの各区域の内部にも散布される。その結果、発色の明るさが減少したり、発色ムラが発生したりするという問題があった。
【０００６】
これに対しては、例えば特許文献１に示されているように、配向膜上の表示画素とならない部分（具体的には、上述のブラックマトリクス部分等）に樹脂膜を形成し、露出した配向膜に帯電処理を施した後、スペーサを配向膜および未硬化の樹脂膜面に散布して、熱または光処理によって樹脂膜を硬化させることにより、樹脂膜面に配置されたスペーサを固着する（未固着のスペーサは除去する）方法が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１４９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この方法では、工程が複雑であるばかりでなく、その工程中に樹脂膜を形成する工程，この樹脂膜に露光・現像等の処理（特に、現像処理は湿式処理である）を施す工程等のウェットプロセスを含む点で、処理の管理・廃棄物の処理等、手間のかかる方法であるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、前記従来技術に基づく問題点を解消し、被散布体であるガラス基板等に対し、所望の領域のみに、スペーサを付着させるようにした微粉体（スペーサ）の散布方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明では、
微粉体を被散布体上に均一に散布する散布工程と、
微粉体を前記被散布体上に付着させる付着領域を該被散布体の所望の領域に形成する工程とを有する微粉体の散布方法であって、
非付着領域に配置された微粉体を除去して前記付着領域にのみ粉体を配置することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１１】
また、前記被散布体上に前記付着領域を形成した後に、前記被散布体上に微粉体を均一散布することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１２】
さらに、前記被散布体上に微粉体を均一散布した後に、前記被散布体上に前記付着領域を形成することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１３】
また、前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を微少液滴化し、該微少液滴を飛翔させて前記被散布体上に選択的に配置することで行うことが好ましい。
【００１４】
あるいは、前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を前記被散布体上に選択的に塗布して液層を形成することで行うことが好ましい。
【００１５】
また、前記付着媒体である前記液体として揮発性の液体を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
ここで、揮発性の液体は、水あるいはエタノールに代表されるアルコール類を含む有機溶媒であるのが好ましい。
【００１６】
また、前記付着媒体として、熱硬化性材料（熱硬化性樹脂等）を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１７】
また、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施すことを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１８】
さらに、前記付着媒体である前記液体として不揮発性の液体を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
ここで、揮発性の液体は液晶または液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒であるのが好ましい。
【００１９】
また、前記付着媒体として、紫外線硬化性材料（紫外線硬化性樹脂等）を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００２０】
また、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施すことを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００２１】
ここで、本発明に係る微粉体の散布装置として、
被散布体を支持する支持手段と、微粉体を前記被散布体上に散布する散布手段とを備える微粉体の散布装置であって、
微粉体を前記被散布体表面に付着させる流動性の付着媒体を使用して、前記被散布体上の所望の領域に付着領域を形成する付着領域形成手段と、
非付着領域に配置された微粉体を前記被散布体上から除去する微粉体の除去手段を備えることを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２２】
また、前記付着領域形成手段は、微少液滴化した前記付着媒体を前記被散布体上の所望の領域に配置することにより前記付着領域を形成することを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２３】
あるいは、前記付着領域形成手段は、前記被散布体上の所望の領域に前記付着媒体を塗布して液層を形成することにより前記付着領域を形成することを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２４】
さらに、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施す加熱手段を備えることを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２５】
また、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施す紫外線照射手段を備えることを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２６】
ここで、所望の領域とは、被散布体上の領域のうち、微粉体を配置する目的で特定された領域である。また、付着領域とは、微粉体を被散布体上に付着させる付着力を媒介する付着媒体を前記所望の領域に配置して形成されるものである。また、付着領域に対して非付着領域は、付着媒体が配置されない被散布体上の領域である。
例えば、被散布体が液晶表示パネル用ガラス基板であるとき、所望の領域の一例としては、カラーフィルタのブラックマトリクス領域（非表示部）に対応するガラス基板上の領域を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、液晶表示パネル用ガラス基板に対し、所望の領域のみに、スペーサを付着させるようにした微粉体（スペーサ）の散布方法および装置を実現できるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
以下に説明する実施形態では、所望の領域として液晶表示パネル用ガラス基板（以下、単にガラス基板という）上のブラックマトリクスに対応する領域から、例えば平行線状のパターン（詳しくは図３を参照）を選択して、これを所望の領域とする。
【００２９】
図１は、本発明に係る第１の実施形態の微粉体（以下、単にスペーサという）の散布方法の要点を示す処理フロー図である。
図１に示すように、本発明に係るスペーサの散布方法は、最初にガラス基板等の被散布体表面にスペーサを付着させるための付着力を媒介する付着媒体を微少液滴化して、被散布体上の所望の領域に配置し、微粉体を被散布体上に付着させる付着領域を被散布体上に形成する（ステップ１２）。
なお、本実施形態では、上記付着媒体として揮発性の液体、特に不純物が少ない水（以下、単に水と記す）を選択して使用する。
【００３０】
次に、付着媒体が配置され付着領域が形成された被散布体上にスペーサの均一散布（ステップ１４）を行う。ここで、本発明に係るスペーサの散布方法または散布装置において用いられるスペーサは、樹脂やガラス等からなる一般的なスペーサが使用可能であり、特別な特性を有するスペーサである必要はない。但し、その用途から粒径が２〜１０μｍ程度であるものが好ましい。また、粒径均一性が良好であるものが好ましい。
【００３１】
上述した二つのステップを施された被散布体は、次に、加熱処理（ステップ１６）される。ここで行われる加熱処理は、使用される付着媒体の種類によって加熱時間または加熱温度等の処理条件を適宜設定すればよい。
【００３２】
次に、所望の領域に配置された付着媒体によって被散布体表面に付着されたスペーサを残して、上述した付着領域以外の非付着領域に散布されたスペーサを、後述するスペーサ除去手段を用いて上記被散布体表面から除去する（ステップ１８）。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るスペーサの散布装置２０の要部構成を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係るスペーサの散布装置２０は、搬送台２２，付着領域形成手段２４，スペーサ散布手段２６，加熱手段２８，およびスペーサ除去手段３０を備えている。なお、これらの各部分は、クリーンルーム３２内に設けられる。
【００３４】
被散布体（ガラス基板２２ａ）の支持手段である搬送台２２は、ガラス基板２２ａを支持する位置決め機構を備えており、さらに、上述した各ステップが行われる位置までガラス基板２２ａを矢印Ａで示すように搬送する搬送機構であるコンベア２２ｂを備えている。
【００３５】
本実施形態の付着領域形成手段２４は、複数のインクジェットノズルを有する、例えばラインヘッド等の公知のインクジェットヘッド２４ａを備えており、付着媒体を微少液滴化し、飛翔させて、ガラス基板２２ａ表面の上記所望の領域に配置することにより、スペーサをガラス基板２２ａ上に付着させる付着領域を形成することができる。付着領域形成手段２４は、ガラス基板２２ａの上面に対して三次元的に移動可能に構成される。図２の矢印Ｂは付着領域形成手段２４の移動方向の一部が図示されている。
【００３６】
ここでの、上記所望の領域は、少なくともカラーフィルタの非表示領域であるブラックマトリクスに対応する領域（つまり、カラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂ各領域を除いた領域に対応する領域）である。図３には、カラーフィルタのブラックマトリクス領域から平行線状のパターンを選択して、斜線の領域５２が示されている。インクジェットヘッド２４ａがガラス基板２２ａ上を走査することによって、図３中のブラックマトリクス５１上の一部に斜線で示された平行線状のパターンを有する領域５２に対応する、ガラス基板２２ａ（図２参照）上の領域である所望の領域に付着媒体を配置する。それにより、平行線状のパターンを有する付着領域が形成される。
【００３７】
なお、上記平行線はスペーサの強度等の種々の条件を加味して適当な間隔で設ければよい。また、上述した所望の領域は平行線状のパターンを有するものであるが、これに限定されず、例えば格子状のパターンを有するものでもよい。
【００３８】
ここで、本実施形態では付着媒体として揮発性の液体から特に水を選択して使用するが、同様に揮発性の液体である、メタノールやエタノールに代表されるアルコール類またはその他の有機溶媒も使用可能である。ただし、周囲への環境汚染等の理由から水を使用することは好ましい。
また、上述した付着領域形成手段２４は、種々のインクジェット方式が利用可能であり特に制限はない。
【００３９】
付着領域形成手段２４の次に設けられるスペーサ散布手段２６は、スペーサを含んだ気流を吐出（放出）して、搬送台２２上のガラス基板２２ａ表面上にスペーサを散布する散布ノズル管２６ａおよびその駆動機構２６ｂを備えている。駆動機構２６ｂは、散布ノズル管２６ａを３次元的に揺動（その一部が矢印Ｃで示されている）することができる。
【００４０】
加熱手段２８の加熱装置２８ａは、搬送台２２の途中部分に搬送台２２を覆って設けられており、搬送台２２で搬送されるガラス基板２２ａに対して加熱処理を行い、付着媒体として使用される揮発性の液体（本実施形態では水）を蒸発させることができる。
【００４１】
スペーサ除去手段３０のスペーサ除去装置３０ａは、ガラス基板２２ａ表面の１辺に平行に、矢印Ｄ方向に往復動可能である。このスペーサ除去装置３０ａは、上述のガラス基板２２ａ表面の１辺に沿うスリット状のエアー噴き出し口３０ｂと、このエアー噴き出し口３０ｂに沿う吸い込み口３０ｃとを備えている。
【００４２】
上記スペーサ除去手段３０のスペーサ除去装置３０ａの機能は、図２中で左から右方向へ移動する際に、エアー噴き出し口３０ｂから噴き出す空気流によりガラス基板２２ａ表面上の付着領域外に散布されたスペーサをガラス基板２２ａ表面から剥離させ、その直後に、吸い込み口３０ｃにより剥離したスペーサを吸引・除去することにある。このため、例えば、エアー噴き出し口３０ｂから噴き出す空気流の方向は進行（移動）方向と逆向きとし、吸い込み口３０ｃは進行（移動）方向に向けて開口させておくことが好ましい。
【００４３】
なお、スペーサ除去手段３０ａは、その退行時（図２中で右から左方向へ移動する際）には、特に動作させる必要はないが、スペーサの除去を徹底するためには、この際にも、吸い込み口３０ｃによる吸引を行ってもよく、また、エアー噴き出し口３０ｂ，吸い込み口３０ｃの両方を吸引に用いるように構成してもよい。
【００４４】
上述したように構成された本実施形態に係るスペーサの散布装置２０は、概略、以下のように動作する。
【００４５】
搬送台２２上に載置され、アースされたガラス基板２２ａが、付着領域形成手段２４の作業可能位置まで搬送される。ガラス基板２２ａ上に格子状に存在するブラックマトリクスに対応する領域から、平行線状にパターンを有する領域を選択し（すなわち所望の領域）、その選択した領域内に付着媒体（本実施形態では水を使用）が配置されるようにインクジェットヘッド２４ａから吐出した付着媒体は、ガラス基板２２ａ上に配置され付着領域が形成される。
インクジェットヘッド２４ａがガラス基板２２ａ上を走査して、上述したようにガラス基板２２ａ表面に平行線状パターンを有する付着領域を形成する（ステップ１２）。
【００４６】
上述の工程でスペーサを付着させる付着領域が形成されたガラス基板２２ａは、搬送台２２によって、次工程であるスペーサ散布手段２６の動作位置まで搬送される。搬送されたガラス基板２２ａは位置決め固定される。
ここでは、散布ノズル管２６ａからスペーサを含んだ気流を吐出（放出）させて、ガラス基板２２ａ表面上の予め設定されている所定の範囲内に、均一なスペーサ散布を行う（ステップ１４）。
【００４７】
スペーサの均一散布が終了したガラス基板２２ａは、加熱処理手段２８の動作位置に搬送され加熱処理される（ステップ１６）。
スペーサは、ガラス基板２２ａ表面に付着媒体である液体に起因する液架橋力等の付着力によって付着している。付着媒体が揮発性の液体の場合、その全てが蒸発すると、付着媒体によってガラス基板２２ａ表面に付着しているスペーサが付着力を失い、後述するスペーサ除去手段３０により除去されるために好ましくない。従って、付着媒体が全て蒸発することがなく、スペーサが除去されないために必要な付着力を維持できる程度の付着媒体が残留するように加熱時の温度および加熱時間を適宜選択する必要がある。上記温度および加熱時間は、付着媒体の種類、付着媒体の吐出量等の種々の条件を考慮して実験的に決定するとよい。ただし、上記温度は、液晶封入用のシール材が固化しない程度の温度である１００℃以下が好ましい。
【００４８】
次に、ガラス基盤２２ａスペーサ除去手段３０のスペーサ除去装置３０ａの動作位置に搬送される。
付着媒体である揮発性の液体上に散布されたスペーサは主に液架橋力により付着していることは上述したとおりである。一方で、付着媒体上に散布されなかったスペーサは、主にファンデルワールス（van der Waals ）力によってガラス基板２２ａ表面に付着している。一般的に、液架橋力はファンデルワールス力よりも大きく、本実施形態におけるスペーサ除去手段３０では、この二つの付着力の大きさの差を利用することで付着領域にのみスペーサを残し、非付着領域に配置されたスペーサを除去することができる（ステップ１８）。
【００４９】
ここでは、エアーナイフとも呼ばれる基板幅方向に沿ったスリット状の高速・中圧空気流（一種のカーテン状の流れ）を用いることで、ガラス基板２２ａ上の付着領域外に散布されたスペーサを掻き取る方式を用いている。また、こうして掻き取ったスペーサは、他に移動しないように、直ちに捕集することが必要であるため、上述のエアーナイフの直後に同じく基板幅方向に沿ったスリット状の吸入手段を配置している。
【００５０】
すなわち、前述のエアー噴き出し口３０ｂと吸い込み口３０ｃである。ここでのエアー噴き出し口３０ｂからのエアー噴き出し圧力並びに流量等は、事前の実験等により最適値を決定して用いることが好ましい。また、吸い込み口３０ｃからの吸い込み能力についても同様の配慮が必要である。
【００５１】
なお、上述のスペーサ除去装置３０ａにより基板上から除去・回収したスペーサについては、これが高価な材料であることから、予め再利用可能とするように扱うことが好ましい。再利用時には、洗浄・再分級等の、スペーサ製造時に行う操作と同様の操作を行う必要性が高い。
【００５２】
本実施形態に係るスペーサの散布装置２０によれば、このような処理を行うことにより、所望の領域以外の領域にスペーサを存在させないようにできるため、優れた光学特性を有するＬＣＤに用い得るガラス基盤が得られる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
例えば、上述した本発明の第１の実施形態では付着媒体として揮発性の液体から特に水を選択して使用したが、付着媒体として熱硬化性樹脂を使用することもできる。この場合においても上述したスペーサの散布装置が好適に使用可能である。
ただし、付着媒体として熱硬化性樹脂を使用した場合は、上述の第１の実施形態におけるステップ１６（図１に示される）である加熱処理は、熱硬化性樹脂を加熱し硬化させることでスペーサをガラス基板２２ａ上に固着させる加熱固着処理のために行われる。
ここで、上記熱硬化性樹脂として、種々公知のものが使用可能である。
【００５４】
また、第２の実施形態として、付着媒体に不揮発性の液体である液晶や、液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒を使用した本発明のスペーサの散布方法および散布装置について説明する。上記不揮発性の液体は、スペーサの散布が終了した後に、基板上に残留しても問題がないものが好ましい。
【００５５】
図４は、本発明の第２の実施形態のスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、第１の実施形態における加熱処理（ステップ１６）の工程を省略して行われるものである。図４に示されるように、先ず付着領域を形成し（ステップ１２）、次にスペーサを均一散布（ステップ１４）した後に非付着領域に散布されたスペーサの除去（ステップ１８）を行う。上記各々のステップは、第１の実施形態で説明した対応するステップと同様の処理を行うものである。
【００５６】
次に本実施形態に係るスペーサの散布装置について説明する。
図５は、本実施形態に係るスペーサの散布装置１００の要部構成を示す模式図である。図５に示すように本実施形態のスペーサの散布装置１００は、基台１２２，付着領域形成手段１２４，スペーサ散布手段１２６，およびスペーサ除去手段１３０を備える。なお、これらの各部分は、クリーンルーム１３２内に設けられる。
【００５７】
被散布体を支持する支持手段である基台１２２は、被散布体であるガラス基板１２２ａを支持する位置決め機構を備えた基台本体１２２ｂにより、外部から送り込まれるガラス基板１２２ａを所定の位置に支持することができる。
【００５８】
付着領域形成手段１２４，スペーサ散布手段１２６，およびスペーサ除去手段１３０は、第１の実施形態で使用されたものと同様の構成および機能を有するものが使用可能である。図５中の矢印Ｅはインクジェットヘッド１２４ａの移動方向の一部を示しており、矢印Ｆはスペーサ散布手段１２６における散布ノズル管１２６ａの揺動方向が示されており、矢印Ｇはガラス基板と平行な面上で動作するスペーサ除去手段１３０の動作方向の一部が示されている。
【００５９】
基台１２２に位置決め固定されたガラス基板１２２ａ表面を、上述した第１の実施形態同様に、インクジェットヘッド１２４ａが走査して、付着領域を形成する。その後、スペーサ散布手段１２６によってスペーサが均一散布される。ここで、本実施形態では、第１の実施形態で行った加熱処理を省略し、スペーサ除去手段１３０が非付着領域に散布されたスペーサを除去する。
以上、本発明のスペーサの散布方法および装置に係る第２の実施形態について説明した。
【００６０】
また、本発明の第３の実施形態として、付着媒体に紫外線硬化性樹脂を使用した本発明のスペーサの散布方法および散布装置について説明する。
【００６１】
図６には、第３の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図が示される。本実施形態は、第１の実施形態に係る処理フロー図中の加熱処理（ステップ１６）に代えて、紫外線硬化性樹脂を硬化させてスペーサをガラス基板上に固着させる紫外線照射処理（ステップ１６’）を行う本発明に係るスペーサの散布方法である。図６中に示される、付着領域の形成（ステップ１２）、スペーサ均一散布（ステップ１４）、および非付着領域のスペーサ除去（ステップ１８）については第１の実施形態で説明したものと同様のステップである。
【００６２】
本実施形態では、先ずガラス基板上に紫外線硬化性樹脂を使用して付着領域を形成し（ステップ１２）、次にスペーサを均一に散布し（ステップ１４）、紫外線照射処理を行いスペーサをガラス基板上に固着させて（ステップ１６’）、非付着領域に散布され基板上に固着されていないスペーサを除去する（ステップ１８）ことによりスペーサの散布を行う。
【００６３】
図７は、本発明の第３の実施形態に係るスペーサの散布装置１２０の要部構成を示す模式図である。図７に示すように、本実施形態のスペーサの散布装置１２０は、基台１２２，付着領域形成手段１２４，スペーサ散布手段１２６，紫外線照射手段１２８，およびスペーサ除去手段１３０を備える。なお、これらの各部分は、クリーンルーム１３２内に設けられる。
【００６４】
本実施形態のスペーサの散布装置１２０は、上述した第２の実施形態のスペーサの散布装置１００に紫外線照射手段１２８である紫外線照射装置１２８ａを加えたものである。紫外線照射装置１２８ａは、ガラス基板１２２ａの上方に設置され、ガラス基板１２２ａに紫外線を照射することにより本実施形態において付着媒体として使用される紫外線硬化性樹脂を硬化させることができる。
【００６５】
本実施形態では上述したスペーサの散布装置１２０を好適に使用して、基台１２２に位置決め固定されたガラス基板１２２ａの表面を、上述した他の実施形態同様に、インクジェットヘッド１２４ａが走査し、紫外線硬化性樹脂を使用して付着領域を形成する。その後、スペーサ散布手段によってスペーサが均一散布される。
【００６６】
ここで、本実施形態では、紫外線照射手段１２８の紫外線照射装置１２８ａが紫外線照射処理（ステップ１６’）を行って紫外線硬化性樹脂を硬化させることで、付着領域を形成する紫外線硬化性樹脂上に散布されたスペーサをガラス基板１２２ａ上に固着させる。つまり、ステップ１６’ではスペーサの固着処理を行う。その後、スペーサ除去手段１３０が固着されていないスペーサを除去する。紫外線照射装置１２８ａは、ガラス基板１２２ａ上に均一に紫外線を照射可能であることが好ましい。
以上、第３の実施形態に係るスペーサの散布方法および散布装置について説明した。
【００６７】
なお、上述した本発明の第１、第２および第３の実施形態において、ガラス基板上に付着媒体を配置して付着領域を形成するためにインクジェットを利用したが、スクリーン印刷を利用して付着領域を形成するようにしてもよい。
【００６８】
ここで、さらに別のスペーサの散布方法である第４の実施形態について説明する。
図８は、本発明に係るスペーサの散布方法の第４の実施形態の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、第１の実施形態におけるステップ１２の付着領域形成と、ステップ１４のスペーサ均一散布との順序を逆にして行う。
【００６９】
本実施形態では、先ず、ガラス基板上にスペーサを均一散布する（ステップ１４）。次に、スペーサをガラス基板上に付着させる付着領域を形成する（ステップ１２）。さらに、付着領域を形成されたガラス基板に加熱処理を施す（ステップ１６）。その後、付着領域外に散布されたスペーサを除去する（ステップ１８）。
上記各ステップは、各々に対応する上述した第１の実施形態で詳細に説明した各ステップと同様の処理を行うものである。
【００７０】
また、図９は本実施形態に係るスペーサの散布装置２０’の要部構成を示す模式図である。本実施形態に係るスペーサの散布装置２０’は、図２に示されるスペーサの散布装置２０における付着領域形成手段２４とスペーサ散布手段２６との位置を入れ替えたものが好適に使用可能であり、その作用も同様である。
【００７１】
また、第１の実施形態同様に本実施形態においても、付着媒体として不純物が少ない水、メタノールやエタノールに代表されるアルコール類、またはその他の有機溶媒を含む揮発性の液体や、熱硬化性樹脂といった接着剤等が好適に使用可能である。
【００７２】
上述した第４の実施形態では付着媒体として揮発性の液体を使用したが、付着媒体として液晶または液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒を使用する第５の実施形態ついて説明する。
【００７３】
図１０は、第５の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、上述した第２の実施形態における、付着領域の形成（ステップ１２）とスペーサの散布（ステップ１４）との順序を逆にし、先にスペーサを散布し、その後に付着領域の形成を行う。それらに続く、非付着領域のスペーサ除去（ステップ１８）は第２の実施形態で行うものと同様である。
【００７４】
また、本実施形態においては、図５に示される、第３の実施形態に係るスペーサの散布装置１００を好適に使用することができる。先ずスペーサ散布手段１２６がガラス基板１２２ａ上にスペーサを散布した後に、付着領域形成手段１２４のインクジェットヘッド１２４ａが付着媒体として液晶または液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒を使用して付着領域を形成する。続いて、スペーサ除去手段１３０が非付着領域のスペーサを除去するのは第２の実施形態において説明したとおりである。
【００７５】
さらに、上述した第３の実施形態のように付着媒体として紫外線硬化性樹脂を使用する本発明の第５の実施形態を説明する。
図１１は、第６の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、上述した第３の実施形態における、付着領域の形成（ステップ１２）とスペーサの散布（ステップ１４）との順序を逆し、先にスペーサを散布し、その後に付着領域の形成を行う。それらに続く、紫外線照射処理（ステップ１６’）および非付着領域のスペーサ除去（ステップ１８）は第２の実施形態で行うものと同様である。
【００７６】
また、本実施形態においては、図７に示される、第３の実施形態に係るスペーサの散布装置１２０が使用可能である。先ずスペーサ散布手段１２６がガラス基板１２２ａ上にスペーサを散布した後に、付着領域形成手段１２４のインクジェットヘッド１２４ａが付着媒体として紫外線硬化性樹脂を使用して付着領域を形成する。
【００７７】
その後、紫外線照射手段１２８によって紫外線が照射されて紫外線硬化性樹脂が硬化することでスペーサをガラス基板１２２ａ上に固着し、スペーサ除去手段１３０が非付着領域に散布されたスペーサを除去するのは、第３の実施形態で説明したとおりである。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について説明した。上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００７９】
例えば、本発明に用い得るスペーサ散布手段としては、実施形態に示したような揺動型の散布ノズルユニット（例えば、特開平６−３６７９号公報，特開平１１−２７６９４１号公報，特開２００２−５９０３６号公報等に開示されている装置）の他、特開２００２−１４８６３５号公報に開示されている分散型固定散布ノズルユニット等も好適に用いることが可能である。
【００８０】
また、上記各実施形態においては、微粉体散布対象となる基板として、ＬＣＤの表示パネル（液晶パネル）に用いられる基板の例としてガラス基板を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス以外の材料で構成される基板（例えば、各種の樹脂基板）に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１の実施形態に係る微粉体の散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図２】第１の実施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図３】カラーフィルタ上の領域を示す平面図である。
【図４】第２の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図５】第２の施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図６】第３の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図７】第３の実施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図８】第４の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図９】第４の実施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図１０】第５の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図１１】第６の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図１２】液晶表示パネルの要部概略構成を説明する断面図である。
【図１３】図１２中のカラーフィルタの詳細を示す平面図である。
【図１４】従来のスペーサ散布状況を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１２，１４，１６，１６’，１８ 処理ステップ
２０，２０’，１００，１２０ スペーサの散布装置
２２ 搬送台
２２ａ ガラス基板
２２ｂ コンベア
２４ 付着領域形成手段
２４ａ インクジェットヘッド
２６ スペーサ散布手段
２６ａ 散布ノズル管
２６ｂ 駆動機構
２８ 加熱手段
２８ａ 加熱装置
３０ スペーサ除去手段
３０ａ スペーサ除去装置
３０ｂ エアー噴き出し口
３０ｃ 吸い込み口
３２ クリーンルーム
４１，４１’ 偏光板
４２，４３ ガラス基板
４４，４５ 透明電極
４６，４７ 配向膜
４８ カラーフィルタ
４９ 液晶
５０ スペーサ
５１ ブラックマトリクス
５２ （平行線状のパターンを有する）領域
１２２ 基台
１２２ａ ガラス基板
１２２ｂ 基台本体
１２４ 付着領域形成手段
１２４ａ インクジェットヘッド
１２６ スペーサ散布手段
１２６ａ 散布ノズル管
１２６ｂ 駆動機構
１２８ 紫外線照射手段
１２８ａ 紫外線照射装置
１３０ スペーサ除去手段
１３０ａ スペーサ除去装置
１３０ｂ エアー噴き出し口
１３０ｃ 吸い込み口
１３２ クリーンルーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は微粉体の散布方法および装置に関し、より具体的には、液晶表示パネル用ガラス基板に対し、所望の領域のみにスペーサとしての微粉体（以下、スペーサという）を付着させるようにしたスペーサの散布方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ）の表示面（液晶表示パネル）は、概略、図１２に示すように構成されている。図１２において、４１および４１’は偏光板、４２および４３はガラス基板、４４および４５は透明電極、４６および４７は配向膜、４８はカラーフィルタ、４９は液晶、５０はスペーサである。
【０００３】
カラーフィルタ４８は図１３に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの三種類の区域が交互に存在し、各区域はブラックマトリクス５１によって区切られている。通常、上記各区域の寸法は、一例として、縦３００μｍ、横８０μｍ程度であり、ブラックマトリクス５１の幅は２０μｍ程度である。
【０００４】
また、スペーサ５０は配向膜４６および４７間のギャップを均一に維持するための球形の粒子で、通常、その直径は２〜６μｍ程度であり、配向処理されたガラス基板上に散布される。ここで、配向処理とはガラス基板に透明電極，配向膜などを設けることで、いわば、ガラス基板に必要な処理を施すことである。
【０００５】
ところで、上述のスペーサ５０は、通常は、ノズルからキャリアガスとともに基板上に全面的に散布される。このため、スペーサ５０は図１４に示すように、カラーフィルタ４８のＲ，Ｇ，Ｂの各区域の内部にも散布される。その結果、発色の明るさが減少したり、発色ムラが発生したりするという問題があった。
【０００６】
これに対しては、例えば特許文献１に示されているように、配向膜上の表示画素とならない部分（具体的には、上述のブラックマトリクス部分等）に樹脂膜を形成し、露出した配向膜に帯電処理を施した後、スペーサを配向膜および未硬化の樹脂膜面に散布して、熱または光処理によって樹脂膜を硬化させることにより、樹脂膜面に配置されたスペーサを固着する（未固着のスペーサは除去する）方法が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１４９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この方法では、工程が複雑であるばかりでなく、その工程中に樹脂膜を形成する工程，この樹脂膜に露光・現像等の処理（特に、現像処理は湿式処理である）を施す工程等のウェットプロセスを含む点で、処理の管理・廃棄物の処理等、手間のかかる方法であるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、前記従来技術に基づく問題点を解消し、被散布体であるガラス基板等に対し、所望の領域のみに、スペーサを付着させるようにした微粉体（スペーサ）の散布方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明では、
微粉体を被散布体上に均一に散布する散布工程と、
微粉体を前記被散布体上に付着させる付着領域を該被散布体の所望の領域に形成する工程とを有する微粉体の散布方法であって、
非付着領域に配置された微粉体を除去して前記付着領域にのみ粉体を配置することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１１】
また、前記被散布体上に前記付着領域を形成した後に、前記被散布体上に微粉体を均一散布することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１２】
さらに、前記被散布体上に微粉体を均一散布した後に、前記被散布体上に前記付着領域を形成することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１３】
また、前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を微少液滴化し、該微少液滴を飛翔させて前記被散布体上に選択的に配置することで行うことが好ましい。
【００１４】
あるいは、前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を前記被散布体上に選択的に塗布して液層を形成することで行うことが好ましい。
【００１５】
また、前記付着媒体である前記液体として揮発性の液体を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
ここで、揮発性の液体は、水あるいはエタノールに代表されるアルコール類を含む有機溶媒であるのが好ましい。
【００１６】
また、前記付着媒体として、熱硬化性材料（熱硬化性樹脂等）を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１７】
また、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施すことを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００１８】
さらに、前記付着媒体である前記液体として不揮発性の液体を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
ここで、揮発性の液体は液晶または液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒であるのが好ましい。
【００１９】
また、前記付着媒体として、紫外線硬化性材料（紫外線硬化性樹脂等）を使用することを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００２０】
また、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施すことを特徴とする微粉体の散布方法を提供する。
【００２１】
ここで、本発明に係る微粉体の散布装置として、
被散布体を支持する支持手段と、微粉体を前記被散布体上に散布する散布手段とを備える微粉体の散布装置であって、
微粉体を前記被散布体表面に付着させる流動性の付着媒体を使用して、前記被散布体上の所望の領域に付着領域を形成する付着領域形成手段と、
非付着領域に配置された微粉体を前記被散布体上から除去する微粉体の除去手段を備えることを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２２】
また、前記付着領域形成手段は、微少液滴化した前記付着媒体を前記被散布体上の所望の領域に配置することにより前記付着領域を形成することを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２３】
あるいは、前記付着領域形成手段は、前記被散布体上の所望の領域に前記付着媒体を塗布して液層を形成することにより前記付着領域を形成することを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２４】
さらに、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施す加熱手段を備えることを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２５】
また、前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施す紫外線照射手段を備えることを特徴とする微粉体の散布装置を提供する。
【００２６】
ここで、所望の領域とは、被散布体上の領域のうち、微粉体を配置する目的で特定された領域である。また、付着領域とは、微粉体を被散布体上に付着させる付着力を媒介する付着媒体を前記所望の領域に配置して形成されるものである。また、付着領域に対して非付着領域は、付着媒体が配置されない被散布体上の領域である。
例えば、被散布体が液晶表示パネル用ガラス基板であるとき、所望の領域の一例としては、カラーフィルタのブラックマトリクス領域（非表示部）に対応するガラス基板上の領域を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、液晶表示パネル用ガラス基板に対し、所望の領域のみに、スペーサを付着させるようにした微粉体（スペーサ）の散布方法および装置を実現できるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
以下に説明する実施形態では、所望の領域として液晶表示パネル用ガラス基板（以下、単にガラス基板という）上のブラックマトリクスに対応する領域から、例えば平行線状のパターン（詳しくは図３を参照）を選択して、これを所望の領域とする。
【００２９】
図１は、本発明に係る第１の実施形態の微粉体（以下、単にスペーサという）の散布方法の要点を示す処理フロー図である。
図１に示すように、本発明に係るスペーサの散布方法は、最初にガラス基板等の被散布体表面にスペーサを付着させるための付着力を媒介する付着媒体を微少液滴化して、被散布体上の所望の領域に配置し、微粉体を被散布体上に付着させる付着領域を被散布体上に形成する（ステップ１２）。
なお、本実施形態では、上記付着媒体として揮発性の液体、特に不純物が少ない水（以下、単に水と記す）を選択して使用する。
【００３０】
次に、付着媒体が配置され付着領域が形成された被散布体上にスペーサの均一散布（ステップ１４）を行う。ここで、本発明に係るスペーサの散布方法または散布装置において用いられるスペーサは、樹脂やガラス等からなる一般的なスペーサが使用可能であり、特別な特性を有するスペーサである必要はない。但し、その用途から粒径が２〜１０μｍ程度であるものが好ましい。また、粒径均一性が良好であるものが好ましい。
【００３１】
上述した二つのステップを施された被散布体は、次に、加熱処理（ステップ１６）される。ここで行われる加熱処理は、使用される付着媒体の種類によって加熱時間または加熱温度等の処理条件を適宜設定すればよい。
【００３２】
次に、所望の領域に配置された付着媒体によって被散布体表面に付着されたスペーサを残して、上述した付着領域以外の非付着領域に散布されたスペーサを、後述するスペーサ除去手段を用いて上記被散布体表面から除去する（ステップ１８）。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るスペーサの散布装置２０の要部構成を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態に係るスペーサの散布装置２０は、搬送台２２，付着領域形成手段２４，スペーサ散布手段２６，加熱手段２８，およびスペーサ除去手段３０を備えている。なお、これらの各部分は、クリーンルーム３２内に設けられる。
【００３４】
被散布体（ガラス基板２２ａ）の支持手段である搬送台２２は、ガラス基板２２ａを支持する位置決め機構を備えており、さらに、上述した各ステップが行われる位置までガラス基板２２ａを矢印Ａで示すように搬送する搬送機構であるコンベア２２ｂを備えている。
【００３５】
本実施形態の付着領域形成手段２４は、複数のインクジェットノズルを有する、例えばラインヘッド等の公知のインクジェットヘッド２４ａを備えており、付着媒体を微少液滴化し、飛翔させて、ガラス基板２２ａ表面の上記所望の領域に配置することにより、スペーサをガラス基板２２ａ上に付着させる付着領域を形成することができる。付着領域形成手段２４は、ガラス基板２２ａの上面に対して三次元的に移動可能に構成される。図２の矢印Ｂは付着領域形成手段２４の移動方向の一部が図示されている。
【００３６】
ここでの、上記所望の領域は、少なくともカラーフィルタの非表示領域であるブラックマトリクスに対応する領域（つまり、カラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂ各領域を除いた領域に対応する領域）である。図３には、カラーフィルタのブラックマトリクス領域から平行線状のパターンを選択して、斜線の領域５２が示されている。インクジェットヘッド２４ａがガラス基板２２ａ上を走査することによって、図３中のブラックマトリクス５１上の一部に斜線で示された平行線状のパターンを有する領域５２に対応する、ガラス基板２２ａ（図２参照）上の領域である所望の領域に付着媒体を配置する。それにより、平行線状のパターンを有する付着領域が形成される。
【００３７】
なお、上記平行線はスペーサの強度等の種々の条件を加味して適当な間隔で設ければよい。また、上述した所望の領域は平行線状のパターンを有するものであるが、これに限定されず、例えば格子状のパターンを有するものでもよい。
【００３８】
ここで、本実施形態では付着媒体として揮発性の液体から特に水を選択して使用するが、同様に揮発性の液体である、メタノールやエタノールに代表されるアルコール類またはその他の有機溶媒も使用可能である。ただし、周囲への環境汚染等の理由から水を使用することは好ましい。
また、上述した付着領域形成手段２４は、種々のインクジェット方式が利用可能であり特に制限はない。
【００３９】
付着領域形成手段２４の次に設けられるスペーサ散布手段２６は、スペーサを含んだ気流を吐出（放出）して、搬送台２２上のガラス基板２２ａ表面上にスペーサを散布する散布ノズル管２６ａおよびその駆動機構２６ｂを備えている。駆動機構２６ｂは、散布ノズル管２６ａを３次元的に揺動（その一部が矢印Ｃで示されている）することができる。
【００４０】
加熱手段２８の加熱装置２８ａは、搬送台２２の途中部分に搬送台２２を覆って設けられており、搬送台２２で搬送されるガラス基板２２ａに対して加熱処理を行い、付着媒体として使用される揮発性の液体（本実施形態では水）を蒸発させることができる。
【００４１】
スペーサ除去手段３０のスペーサ除去装置３０ａは、ガラス基板２２ａ表面の１辺に平行に、矢印Ｄ方向に往復動可能である。このスペーサ除去装置３０ａは、上述のガラス基板２２ａ表面の１辺に沿うスリット状のエアー噴き出し口３０ｂと、このエアー噴き出し口３０ｂに沿う吸い込み口３０ｃとを備えている。
【００４２】
上記スペーサ除去手段３０のスペーサ除去装置３０ａの機能は、図２中で左から右方向へ移動する際に、エアー噴き出し口３０ｂから噴き出す空気流によりガラス基板２２ａ表面上の付着領域外に散布されたスペーサをガラス基板２２ａ表面から剥離させ、その直後に、吸い込み口３０ｃにより剥離したスペーサを吸引・除去することにある。このため、例えば、エアー噴き出し口３０ｂから噴き出す空気流の方向は進行（移動）方向と逆向きとし、吸い込み口３０ｃは進行（移動）方向に向けて開口させておくことが好ましい。
【００４３】
なお、スペーサ除去手段３０ａは、その退行時（図２中で右から左方向へ移動する際）には、特に動作させる必要はないが、スペーサの除去を徹底するためには、この際にも、吸い込み口３０ｃによる吸引を行ってもよく、また、エアー噴き出し口３０ｂ，吸い込み口３０ｃの両方を吸引に用いるように構成してもよい。
【００４４】
上述したように構成された本実施形態に係るスペーサの散布装置２０は、概略、以下のように動作する。
【００４５】
搬送台２２上に載置され、アースされたガラス基板２２ａが、付着領域形成手段２４の作業可能位置まで搬送される。ガラス基板２２ａ上に格子状に存在するブラックマトリクスに対応する領域から、平行線状にパターンを有する領域を選択し（すなわち所望の領域）、その選択した領域内に付着媒体（本実施形態では水を使用）が配置されるようにインクジェットヘッド２４ａから吐出した付着媒体は、ガラス基板２２ａ上に配置され付着領域が形成される。
インクジェットヘッド２４ａがガラス基板２２ａ上を走査して、上述したようにガラス基板２２ａ表面に平行線状パターンを有する付着領域を形成する（ステップ１２）。
【００４６】
上述の工程でスペーサを付着させる付着領域が形成されたガラス基板２２ａは、搬送台２２によって、次工程であるスペーサ散布手段２６の動作位置まで搬送される。搬送されたガラス基板２２ａは位置決め固定される。
ここでは、散布ノズル管２６ａからスペーサを含んだ気流を吐出（放出）させて、ガラス基板２２ａ表面上の予め設定されている所定の範囲内に、均一なスペーサ散布を行う（ステップ１４）。
【００４７】
スペーサの均一散布が終了したガラス基板２２ａは、加熱処理手段２８の動作位置に搬送され加熱処理される（ステップ１６）。
スペーサは、ガラス基板２２ａ表面に付着媒体である液体に起因する液架橋力等の付着力によって付着している。付着媒体が揮発性の液体の場合、その全てが蒸発すると、付着媒体によってガラス基板２２ａ表面に付着しているスペーサが付着力を失い、後述するスペーサ除去手段３０により除去されるために好ましくない。従って、付着媒体が全て蒸発することがなく、スペーサが除去されないために必要な付着力を維持できる程度の付着媒体が残留するように加熱時の温度および加熱時間を適宜選択する必要がある。上記温度および加熱時間は、付着媒体の種類、付着媒体の吐出量等の種々の条件を考慮して実験的に決定するとよい。ただし、上記温度は、液晶封入用のシール材が固化しない程度の温度である１００℃以下が好ましい。
【００４８】
次に、ガラス基盤２２ａスペーサ除去手段３０のスペーサ除去装置３０ａの動作位置に搬送される。
付着媒体である揮発性の液体上に散布されたスペーサは主に液架橋力により付着していることは上述したとおりである。一方で、付着媒体上に散布されなかったスペーサは、主にファンデルワールス（van der Waals ）力によってガラス基板２２ａ表面に付着している。一般的に、液架橋力はファンデルワールス力よりも大きく、本実施形態におけるスペーサ除去手段３０では、この二つの付着力の大きさの差を利用することで付着領域にのみスペーサを残し、非付着領域に配置されたスペーサを除去することができる（ステップ１８）。
【００４９】
ここでは、エアーナイフとも呼ばれる基板幅方向に沿ったスリット状の高速・中圧空気流（一種のカーテン状の流れ）を用いることで、ガラス基板２２ａ上の付着領域外に散布されたスペーサを掻き取る方式を用いている。また、こうして掻き取ったスペーサは、他に移動しないように、直ちに捕集することが必要であるため、上述のエアーナイフの直後に同じく基板幅方向に沿ったスリット状の吸入手段を配置している。
【００５０】
すなわち、前述のエアー噴き出し口３０ｂと吸い込み口３０ｃである。ここでのエアー噴き出し口３０ｂからのエアー噴き出し圧力並びに流量等は、事前の実験等により最適値を決定して用いることが好ましい。また、吸い込み口３０ｃからの吸い込み能力についても同様の配慮が必要である。
【００５１】
なお、上述のスペーサ除去装置３０ａにより基板上から除去・回収したスペーサについては、これが高価な材料であることから、予め再利用可能とするように扱うことが好ましい。再利用時には、洗浄・再分級等の、スペーサ製造時に行う操作と同様の操作を行う必要性が高い。
【００５２】
本実施形態に係るスペーサの散布装置２０によれば、このような処理を行うことにより、所望の領域以外の領域にスペーサを存在させないようにできるため、優れた光学特性を有するＬＣＤに用い得るガラス基盤が得られる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
例えば、上述した本発明の第１の実施形態では付着媒体として揮発性の液体から特に水を選択して使用したが、付着媒体として熱硬化性樹脂を使用することもできる。この場合においても上述したスペーサの散布装置が好適に使用可能である。
ただし、付着媒体として熱硬化性樹脂を使用した場合は、上述の第１の実施形態におけるステップ１６（図１に示される）である加熱処理は、熱硬化性樹脂を加熱し硬化させることでスペーサをガラス基板２２ａ上に固着させる加熱固着処理のために行われる。
ここで、上記熱硬化性樹脂として、種々公知のものが使用可能である。
【００５４】
また、第２の実施形態として、付着媒体に不揮発性の液体である液晶や、液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒を使用した本発明のスペーサの散布方法および散布装置について説明する。上記不揮発性の液体は、スペーサの散布が終了した後に、基板上に残留しても問題がないものが好ましい。
【００５５】
図４は、本発明の第２の実施形態のスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、第１の実施形態における加熱処理（ステップ１６）の工程を省略して行われるものである。図４に示されるように、先ず付着領域を形成し（ステップ１２）、次にスペーサを均一散布（ステップ１４）した後に非付着領域に散布されたスペーサの除去（ステップ１８）を行う。上記各々のステップは、第１の実施形態で説明した対応するステップと同様の処理を行うものである。
【００５６】
次に本実施形態に係るスペーサの散布装置について説明する。
図５は、本実施形態に係るスペーサの散布装置１００の要部構成を示す模式図である。図５に示すように本実施形態のスペーサの散布装置１００は、基台１２２，付着領域形成手段１２４，スペーサ散布手段１２６，およびスペーサ除去手段１３０を備える。なお、これらの各部分は、クリーンルーム１３２内に設けられる。
【００５７】
被散布体を支持する支持手段である基台１２２は、被散布体であるガラス基板１２２ａを支持する位置決め機構を備えた基台本体１２２ｂにより、外部から送り込まれるガラス基板１２２ａを所定の位置に支持することができる。
【００５８】
付着領域形成手段１２４，スペーサ散布手段１２６，およびスペーサ除去手段１３０は、第１の実施形態で使用されたものと同様の構成および機能を有するものが使用可能である。図５中の矢印Ｅはインクジェットヘッド１２４ａの移動方向の一部を示しており、矢印Ｆはスペーサ散布手段１２６における散布ノズル管１２６ａの揺動方向が示されており、矢印Ｇはガラス基板と平行な面上で動作するスペーサ除去手段１３０の動作方向の一部が示されている。
【００５９】
基台１２２に位置決め固定されたガラス基板１２２ａ表面を、上述した第１の実施形態同様に、インクジェットヘッド１２４ａが走査して、付着領域を形成する。その後、スペーサ散布手段１２６によってスペーサが均一散布される。ここで、本実施形態では、第１の実施形態で行った加熱処理を省略し、スペーサ除去手段１３０が非付着領域に散布されたスペーサを除去する。
以上、本発明のスペーサの散布方法および装置に係る第２の実施形態について説明した。
【００６０】
また、本発明の第３の実施形態として、付着媒体に紫外線硬化性樹脂を使用した本発明のスペーサの散布方法および散布装置について説明する。
【００６１】
図６には、第３の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図が示される。本実施形態は、第１の実施形態に係る処理フロー図中の加熱処理（ステップ１６）に代えて、紫外線硬化性樹脂を硬化させてスペーサをガラス基板上に固着させる紫外線照射処理（ステップ１６’）を行う本発明に係るスペーサの散布方法である。図６中に示される、付着領域の形成（ステップ１２）、スペーサ均一散布（ステップ１４）、および非付着領域のスペーサ除去（ステップ１８）については第１の実施形態で説明したものと同様のステップである。
【００６２】
本実施形態では、先ずガラス基板上に紫外線硬化性樹脂を使用して付着領域を形成し（ステップ１２）、次にスペーサを均一に散布し（ステップ１４）、紫外線照射処理を行いスペーサをガラス基板上に固着させて（ステップ１６’）、非付着領域に散布され基板上に固着されていないスペーサを除去する（ステップ１８）ことによりスペーサの散布を行う。
【００６３】
図７は、本発明の第３の実施形態に係るスペーサの散布装置１２０の要部構成を示す模式図である。図７に示すように、本実施形態のスペーサの散布装置１２０は、基台１２２，付着領域形成手段１２４，スペーサ散布手段１２６，紫外線照射手段１２８，およびスペーサ除去手段１３０を備える。なお、これらの各部分は、クリーンルーム１３２内に設けられる。
【００６４】
本実施形態のスペーサの散布装置１２０は、上述した第２の実施形態のスペーサの散布装置１００に紫外線照射手段１２８である紫外線照射装置１２８ａを加えたものである。紫外線照射装置１２８ａは、ガラス基板１２２ａの上方に設置され、ガラス基板１２２ａに紫外線を照射することにより本実施形態において付着媒体として使用される紫外線硬化性樹脂を硬化させることができる。
【００６５】
本実施形態では上述したスペーサの散布装置１２０を好適に使用して、基台１２２に位置決め固定されたガラス基板１２２ａの表面を、上述した他の実施形態同様に、インクジェットヘッド１２４ａが走査し、紫外線硬化性樹脂を使用して付着領域を形成する。その後、スペーサ散布手段によってスペーサが均一散布される。
【００６６】
ここで、本実施形態では、紫外線照射手段１２８の紫外線照射装置１２８ａが紫外線照射処理（ステップ１６’）を行って紫外線硬化性樹脂を硬化させることで、付着領域を形成する紫外線硬化性樹脂上に散布されたスペーサをガラス基板１２２ａ上に固着させる。つまり、ステップ１６’ではスペーサの固着処理を行う。その後、スペーサ除去手段１３０が固着されていないスペーサを除去する。紫外線照射装置１２８ａは、ガラス基板１２２ａ上に均一に紫外線を照射可能であることが好ましい。
以上、第３の実施形態に係るスペーサの散布方法および散布装置について説明した。
【００６７】
なお、上述した本発明の第１、第２および第３の実施形態において、ガラス基板上に付着媒体を配置して付着領域を形成するためにインクジェットを利用したが、スクリーン印刷を利用して付着領域を形成するようにしてもよい。
【００６８】
ここで、さらに別のスペーサの散布方法である第４の実施形態について説明する。
図８は、本発明に係るスペーサの散布方法の第４の実施形態の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、第１の実施形態におけるステップ１２の付着領域形成と、ステップ１４のスペーサ均一散布との順序を逆にして行う。
【００６９】
本実施形態では、先ず、ガラス基板上にスペーサを均一散布する（ステップ１４）。次に、スペーサをガラス基板上に付着させる付着領域を形成する（ステップ１２）。さらに、付着領域を形成されたガラス基板に加熱処理を施す（ステップ１６）。その後、付着領域外に散布されたスペーサを除去する（ステップ１８）。
上記各ステップは、各々に対応する上述した第１の実施形態で詳細に説明した各ステップと同様の処理を行うものである。
【００７０】
また、図９は本実施形態に係るスペーサの散布装置２０’の要部構成を示す模式図である。本実施形態に係るスペーサの散布装置２０’は、図２に示されるスペーサの散布装置２０における付着領域形成手段２４とスペーサ散布手段２６との位置を入れ替えたものが好適に使用可能であり、その作用も同様である。
【００７１】
また、第１の実施形態同様に本実施形態においても、付着媒体として不純物が少ない水、メタノールやエタノールに代表されるアルコール類、またはその他の有機溶媒を含む揮発性の液体や、熱硬化性樹脂といった接着剤等が好適に使用可能である。
【００７２】
上述した第４の実施形態では付着媒体として揮発性の液体を使用したが、付着媒体として液晶または液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒を使用する第５の実施形態ついて説明する。
【００７３】
図１０は、第５の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、上述した第２の実施形態における、付着領域の形成（ステップ１２）とスペーサの散布（ステップ１４）との順序を逆にし、先にスペーサを散布し、その後に付着領域の形成を行う。それらに続く、非付着領域のスペーサ除去（ステップ１８）は第２の実施形態で行うものと同様である。
【００７４】
また、本実施形態においては、図５に示される、第３の実施形態に係るスペーサの散布装置１００を好適に使用することができる。先ずスペーサ散布手段１２６がガラス基板１２２ａ上にスペーサを散布した後に、付着領域形成手段１２４のインクジェットヘッド１２４ａが付着媒体として液晶または液晶表示装置に用いる液晶に混入される不揮発性の溶媒を使用して付着領域を形成する。続いて、スペーサ除去手段１３０が非付着領域のスペーサを除去するのは第２の実施形態において説明したとおりである。
【００７５】
さらに、上述した第３の実施形態のように付着媒体として紫外線硬化性樹脂を使用する本発明の第５の実施形態を説明する。
図１１は、第６の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。本実施形態は、上述した第３の実施形態における、付着領域の形成（ステップ１２）とスペーサの散布（ステップ１４）との順序を逆し、先にスペーサを散布し、その後に付着領域の形成を行う。それらに続く、紫外線照射処理（ステップ１６’）および非付着領域のスペーサ除去（ステップ１８）は第２の実施形態で行うものと同様である。
【００７６】
また、本実施形態においては、図７に示される、第３の実施形態に係るスペーサの散布装置１２０が使用可能である。先ずスペーサ散布手段１２６がガラス基板１２２ａ上にスペーサを散布した後に、付着領域形成手段１２４のインクジェットヘッド１２４ａが付着媒体として紫外線硬化性樹脂を使用して付着領域を形成する。
【００７７】
その後、紫外線照射手段１２８によって紫外線が照射されて紫外線硬化性樹脂が硬化することでスペーサをガラス基板１２２ａ上に固着し、スペーサ除去手段１３０が非付着領域に散布されたスペーサを除去するのは、第３の実施形態で説明したとおりである。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について説明した。上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００７９】
例えば、本発明に用い得るスペーサ散布手段としては、実施形態に示したような揺動型の散布ノズルユニット（例えば、特開平６−３６７９号公報，特開平１１−２７６９４１号公報，特開２００２−５９０３６号公報等に開示されている装置）の他、特開２００２−１４８６３５号公報に開示されている分散型固定散布ノズルユニット等も好適に用いることが可能である。
【００８０】
また、上記各実施形態においては、微粉体散布対象となる基板として、ＬＣＤの表示パネル（液晶パネル）に用いられる基板の例としてガラス基板を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガラス以外の材料で構成される基板（例えば、各種の樹脂基板）に対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１の実施形態に係る微粉体の散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図２】第１の実施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図３】カラーフィルタ上の領域を示す平面図である。
【図４】第２の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図５】第２の施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図６】第３の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図７】第３の実施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図８】第４の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図９】第４の実施形態に係るスペーサの散布装置の要部構成を示す模式図である。
【図１０】第５の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図１１】第６の実施形態に係るスペーサの散布方法の要点を示す処理フロー図である。
【図１２】液晶表示パネルの要部概略構成を説明する断面図である。
【図１３】図１２中のカラーフィルタの詳細を示す平面図である。
【図１４】従来のスペーサ散布状況を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１２，１４，１６，１６’，１８ 処理ステップ
２０，２０’，１００，１２０ スペーサの散布装置
２２ 搬送台
２２ａ ガラス基板
２２ｂ コンベア
２４ 付着領域形成手段
２４ａ インクジェットヘッド
２６ スペーサ散布手段
２６ａ 散布ノズル管
２６ｂ 駆動機構
２８ 加熱手段
２８ａ 加熱装置
３０ スペーサ除去手段
３０ａ スペーサ除去装置
３０ｂ エアー噴き出し口
３０ｃ 吸い込み口
３２ クリーンルーム
４１，４１’ 偏光板
４２，４３ ガラス基板
４４，４５ 透明電極
４６，４７ 配向膜
４８ カラーフィルタ
４９ 液晶
５０ スペーサ
５１ ブラックマトリクス
５２ （平行線状のパターンを有する）領域
１２２ 基台
１２２ａ ガラス基板
１２２ｂ 基台本体
１２４ 付着領域形成手段
１２４ａ インクジェットヘッド
１２６ スペーサ散布手段
１２６ａ 散布ノズル管
１２６ｂ 駆動機構
１２８ 紫外線照射手段
１２８ａ 紫外線照射装置
１３０ スペーサ除去手段
１３０ａ スペーサ除去装置
１３０ｂ エアー噴き出し口
１３０ｃ 吸い込み口
１３２ クリーンルーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉体を被散布体上に均一に散布する散布工程と、
微粉体を前記被散布体上に付着させる付着領域を該被散布体上の所望の領域に形成する工程とを有する微粉体の散布方法であって、
非付着領域に配置された微粉体を除去して前記付着領域にのみ微粉体を配置することを特徴とする微粉体の散布方法。
【請求項２】
前記被散布体上に前記付着領域を形成した後に、前記被散布体上に微粉体を均一散布することを特徴とする請求項１に記載の微粉体の散布方法。
【請求項３】
前記被散布体上に微粉体を均一散布した後に、前記被散布体上に前記付着領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の微粉体の散布方法。
【請求項４】
前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を微少液滴化し、該微少液滴を飛翔させて前記被散布体上に選択的に配置することで行うことを特徴とする請求項２または３に記載の微粉体の散布方法。
【請求項５】
前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を前記被散布体上に選択的に塗布して液層を形成することで行うことを特徴とする請求項２に記載の微粉体の散布方法。
【請求項６】
前記付着媒体である前記液体として揮発性の液体を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項７】
前記付着媒体として、熱硬化性材料を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項８】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施すことを特徴とする請求項６または７に記載の微粉体の散布方法。
【請求項９】
前記付着媒体である前記液体として不揮発性の液体を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１０】
前記不揮発性の液体は、液晶または液晶表示装置に用いられる液晶に混入される不揮発性の溶剤であることを特徴とする請求項９に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１１】
前記付着媒体として、紫外線硬化性材料を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１２】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施すことを特徴とする請求項１１に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１３】
被散布体を支持する支持手段と、微粉体を前記被散布体上に散布する散布手段とを備える微粉体の散布装置であって、
微粉体を前記被散布体表面に付着させる流動性の付着媒体を使用して、前記被散布体上の所望の領域に付着領域を形成する付着領域形成手段と、
非付着領域に配置された微粉体を前記被散布体上から除去する微粉体の除去手段とを備えることを特徴とする微粉体の散布装置。
【請求項１４】
前記付着領域形成手段は、微少液滴化した前記付着媒体を前記被散布体上の所望の領域に配置することにより前記付着領域を形成することを特徴とする請求項１３に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１５】
前記付着領域形成手段は、前記被散布体上の所望の領域に前記付着媒体を塗布して液層を形成することにより前記付着領域を形成することを特徴とする請求項１３に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１６】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施す加熱手段を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１７】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施す紫外線照射手段を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１】
微粉体を被散布体上に均一に散布する散布工程と、
微粉体を前記被散布体上に付着させる付着領域を該被散布体上の所望の領域に形成する工程とを有する微粉体の散布方法であって、
非付着領域に配置された微粉体を除去して前記付着領域にのみ微粉体を配置することを特徴とする微粉体の散布方法。
【請求項２】
前記被散布体上に前記付着領域を形成した後に、前記被散布体上に微粉体を均一散布することを特徴とする請求項１に記載の微粉体の散布方法。
【請求項３】
前記被散布体上に微粉体を均一散布した後に、前記被散布体上に前記付着領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の微粉体の散布方法。
【請求項４】
前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を微少液滴化し、該微少液滴を飛翔させて前記被散布体上に選択的に配置することで行うことを特徴とする請求項２または３に記載の微粉体の散布方法。
【請求項５】
前記付着領域の形成は、付着媒体として液体を使用し、
前記液体を前記被散布体上に選択的に塗布して液層を形成することで行うことを特徴とする請求項２に記載の微粉体の散布方法。
【請求項６】
前記付着媒体である前記液体として揮発性の液体を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項７】
前記付着媒体として、熱硬化性材料を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項８】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施すことを特徴とする請求項６または７に記載の微粉体の散布方法。
【請求項９】
前記付着媒体である前記液体として不揮発性の液体を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１０】
前記不揮発性の液体は、液晶または液晶表示装置に用いられる液晶に混入される不揮発性の溶剤であることを特徴とする請求項９に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１１】
前記付着媒体として、紫外線硬化性材料を使用することを特徴とする請求項４または５に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１２】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施すことを特徴とする請求項１１に記載の微粉体の散布方法。
【請求項１３】
被散布体を支持する支持手段と、微粉体を前記被散布体上に散布する散布手段とを備える微粉体の散布装置であって、
微粉体を前記被散布体表面に付着させる流動性の付着媒体を使用して、前記被散布体上の所望の領域に付着領域を形成する付着領域形成手段と、
非付着領域に配置された微粉体を前記被散布体上から除去する微粉体の除去手段とを備えることを特徴とする微粉体の散布装置。
【請求項１４】
前記付着領域形成手段は、微少液滴化した前記付着媒体を前記被散布体上の所望の領域に配置することにより前記付着領域を形成することを特徴とする請求項１３に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１５】
前記付着領域形成手段は、前記被散布体上の所望の領域に前記付着媒体を塗布して液層を形成することにより前記付着領域を形成することを特徴とする請求項１３に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１６】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に加熱処理を施す加熱手段を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の微粉体の散布装置。
【請求項１７】
前記付着領域の形成および微粉体の散布が完了した前記被散布体に紫外線照射処理を施す紫外線照射手段を備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の微粉体の散布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−１６７６５１（Ｐ２００６−１６７６５１Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６５７５９（Ｐ２００４−３６５７５９）
【出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【出願人】（０００２２６９５４）日清エンジニアリング株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【出願人】（０００２２６９５４）日清エンジニアリング株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
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