[发明专利]液晶显示元件的制造方法和制造装置以及液晶显示元件

说明书

本发明涉及利用半干式喷射散布法散布衬垫(spacer)的液晶显示元件的制造方法和制造装置以及液晶显示元件。

一般，使至少在一块基板的外围边缘部分上涂敷了密封材料的一对基板隔着衬垫相对紧贴，并用密封材料互相粘合，形成液晶单元，再将液晶注入、充填到这种液晶单元中，通过这样构成液晶显示元件。液晶显示元件一对基板的间隔为液晶层的厚度(下面，称为“单元厚度”)。

液晶显示元件的单元厚度是决定显示元件光学特性的重要因素，在基板间附加构成衬垫的几μm左右大小的微粒子使显示区形成均匀的单元厚度。

为将构成衬垫的微粒子附加在基板间，可以举出各种散布方法，例如有使微粒子相对粘合前的基板带电并进行分散而散布的干式静电散布法，用在基板上移动的喷嘴使微粒子散布的移动喷嘴散布法，和在挥发性液体中分散微粒子并进行喷射散布的半干式喷射散布法等。其中，半干式喷射散布法特别适合于使用。

在进行半干式喷射散布法时，首先，使微粒子分散在酒精等的挥发性液体中，作成散布液。分散在这种散布液中的微粒子，因其粒子直径为几μm左右，为了均匀地分散，可用搅拌器或超声波进行搅拌。

图9表示以往的进行半干式喷射法的衬垫散布装置。

利用泵6将散布液1从容器4通过液体循环软管5a沿箭头A方向输送，通过设置在散布室7上部的喷射喷嘴8，再通过液体循环软管5b沿箭头B方向输送，返回到容器4中，构成循环。

在喷射喷嘴8内部的未图示的液体循环通路中设置针状阀，如果将用调节器(未图示)进行压力控制的高压空气24通过电磁阀10a沿着管道9a向箭头C方向送气，并供给喷射喷嘴8，则在这种空气压力下，针状阀打开。

此外，如果将用调节器(未图示)进行压力控制的高压氮气25通过电磁阀10b沿着管道9b向箭头D方向送气，则利用这种氮气来喷散布液1。

用散布控制单元3控制电磁阀10a、10b开闭，用设置在散布控制单元3中的定时器2和与其连接的操作面板12，控制其开闭时间。并且，在电磁阀10a、10b双方都打开时，使散布液1喷射散布。

在将散布液1喷射散布在散布室7的基板13上时，在操作面板12上预先设定规定的喷雾时间。根据这种设定的散布时间，装在散布控制单元3内的定时器2动作，电磁阀10a、10b打开，将高压空气和氮气提供给喷射喷嘴8，使散布液1喷射散布。

在散布室7的内部下方设置基板13，在散布室7内如虚线所示，被喷雾的散布液1慢慢落下，其间挥发性液体蒸发，微粒子14附着在基板13上。

散布了微粒子14的基板13如箭头E所示从散布室7取出，用粒子计数器15a测量基板13上的微粒子14的数量。粒子计数器15a一般采用对基板表面的一部分通过电的手段进行摄像、并根据图像信号测量微粒子数的方法。

在散布了微粒子14的基板13的表面上预先涂敷密封剂，将这种基板13接受喷射散布的面翻过来作为内表面，与另一块基板贴合，形成单元间隔，借助于加热或者进行紫外线照射，使密封剂硬化，形成液晶单元。

最后，将液晶注入充填到液晶单元中，完成液晶显示元件。

如前述结构的液晶显示元件是利用液晶的电光学特性的显示元件，单元厚度是决定显示特性的重要因素之一。

为了将这种单元厚度做成规定的值，散布构成衬垫的微粒子14，但是液晶单元内的微粒子14的密度一变化，单元厚度也随之而变化。因此，在液晶显示元件批量生产时，希望在微粒子14的散布工序中进行散布时，基板13上的微粒子14的密度(下面，称为“散布密度”)要均匀而且稳定。

但是，在前述以往的散布装置中，由于后述的理由出现的问题是，随着散布次数增加，散布密度减小，不能得到稳定的单元厚度。也就是说，在前述以往的散布装置中，在进行喷射散布前，在容器4中设置集中数量的散布液1，对于依次送来的基板13进行喷射散布。因此，经过一段时间，随着基板13的处理块数增加，装入容器4中的散布液1渐渐减少。

因散布液1的量一减少，散布液1的液面就下降，所以施加在液体循环软管5a，5b和喷射喷嘴8中的散布液1上的液体压力降低。

在从喷射喷嘴8的前端喷射高压氮气25时，喷射喷嘴8的前端内部成为负压，借助于这种压力将散布液1吸引到喷射喷嘴8的前端，并与高压氮气25一起喷射，通过这样进行散布液1的喷射散布

但是，如前所述，随着散布液1的减少，液体压力一降低，从喷射喷嘴8出来的散布液1的液体量就减少，散布在基板13表面的微粒子14的散布密度就减少。