JPH05345160A - 接着剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス基板と上記塗布ノズルのギャップをよ
り容易かつ精度良く設定できかつ、安価な接着剤塗布装
置を提供することを目的とするものである。 【構成】 ノズル１５ａから上記ガラス基板２に接着剤
を塗布する塗布シリンジ１５と、上記ガラス基板２の所
定の部位に接触することで、上記ガラス基板２の高さを
検出し、上記ノズル１５ａの先端に接触することで上記
所定部位に対向する上記ノズル１５ａの高さを検出する
検出プロ−ブ１８を具備するものであって、上記ガラス
基板２と上記ノズル１５ａの高さの差から、各部位にお
いて、上記ガラス基板２とノズル１５ａのギャップが所
定の値になるよう上記ノズル１５ａの下降量を算出し、
その算出値に基づいて上記塗布シリンジ１５を駆動制御
する接着剤塗布装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、液晶パネル
の製造工程において、ガラス基板上に液晶封止用のシ−
ル接着剤を塗布する接着剤塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルの製造においては、電極ある
いは配向膜が形成された一対のガラス基板を互いに貼り
合わせ、液晶が封入される空間を区画する工程がある。
この工程では、まず、上記一対のガラス基板のどちらか
一方に、液晶シ−ル要の熱硬化性のシ−ル接着剤を塗布
する。

【０００３】このシ−ル接着剤塗布工程は、図３に示す
ように、一般に吐出ノズル１を用い、このノズル１を上
記ガラス基板２上の所定の経路に沿って駆動しつつ、上
記シ−ル接着剤３を吐出することで行う。

【０００４】ついで、上記ガラス基板２の上記シ−ル接
着剤３で区画された部位Ａに、スペーサとしてのビ−ズ
などを散布する。そして、このガラス基板２に図示しな
い他方のガラス基板を位置決めし、貼り合わせた後、こ
れらガラス基板を接合方向に圧力をかけてつつ加熱して
上記接着剤３を硬化させる。

【０００５】ところで、上記シ−ル接着剤３は多すぎて
も少なすぎても上記液晶パネルの性能を低下させるた
め、上記シ−ル接着剤３の塗布工程においては、供給す
るシ−ル接着剤３の幅および塗布量が最も適当な値にな
るように制御することが重要である。

【０００６】一般に上記シ−ル接着剤３の塗布幅および
塗布量は、上記ノズル１の径、吐出圧力、塗布速度、上
記ノズル１とガラス基板２とのギャップＧ、シ−ル接着
剤３の粘性等の要因で定まる。このうち、特に上記ノズ
ル１とガラス基板２のギャップＧは５０±１０μｍと精
度良く決定しなければならない。

【０００７】このため、従来、上記ガラス基板２の高さ
と上記ノズル１の高さを計測し、その計測値に基づい
て、上記ノズル１の高さを上記ガラス基板２とのギャッ
プが所定の値Ｇになるように制御することが行われてい
る。この制御方法として、従来、図４に示す方法があ
る。

【０００８】この方法は、ガラス基板１の高さｔ
（ｔ₁ 、ｔ₂ …）をレ−ザセンサ５で計測すると共に、
上記ノズル１を所定の高さｐで設けられたロ−ドセル６
に接触させて高さ設定する。このｐとｔとから、ガラス
基板２とノズル１のギャップが常に一定の値Ｇとなるよ
うに、上記ノズル１の下降量を算出する。そして、算出
値に基づいて上記ノズル１の高さを制御しつつ所定の駆
動経路（図３に示す）に沿ってこのノズル１を駆動す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の装置
では、上記ガラス基板２の上面の高さをレ−ザセンサ５
で計測し、上記吸着ノズル１の高さをロ−ドセル６（荷
重センサ）で計測する。この場合、測定精度が異なる２
つの計測手段で上記ガラス基板２と上記ノズル１の先端
の高さを計測するため、測定値の精度のばらつきが問題
である。また、上記レ−ザセンサ５およびレ−ザ発振装
置は非常に高価であり、このレ−ザ機器のために接着剤
塗布装置全体が高価となる問題点があった。

【００１０】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、ガラス基板と上記塗布ノズルのギャップを
より容易かつ精度良く設定できかつ、安価な接着剤塗布
装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、塗布シリン
ジに接続されたノズルを具備し、このノズルを、基板上
に接着剤を吐出させつつ所定経路に沿って駆動すること
で、上記基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置にお
いて、上記ガラス基板を保持する保持テ−ブルと、上記
ノズルを上下駆動するノズル駆動手段と、上記ガラス基
板の所定の部位に接触することで上記ガラス基板の高さ
を検出すると共に、上記ノズルの先端に接触することで
上記所定部位に対向する上記ノズルの高さを検出する検
出素子と、上記ガラス基板と上記ノズルの高さの差から
上記ガラス基板の各部位においてこのガラス基板とノズ
ル先端のギャップが所定の値になるよう上記ノズルの下
降量を算出し、その算出値に基づいて上記ノズル駆動手
段を制御する制御部とを具備することを特徴とするもの
である。

【００１２】

【作用】このような構成によれば、検出プロ−ブを用い
てノズルとガラス基板の高さを検出し、その検出値の差
から、常に上記ノズルとガラス基板のギャップが等しく
なるように上記ノズルの下降量を算出し、その算出値に
基づいて上記ノズルを駆動することで上記ガラス基板上
に接着剤を塗布することができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１、図２を参
照して説明する。

【００１４】この接着剤塗布装置は、基台１０上に門型
のフレ−ム１１を有する。この門型フレ−ム１１の中央
部には、平行に配置された一対の第１、第２のＺ方向駆
動装置１２、１３が設けられている。

【００１５】この第１のＺ方向駆動装置１２は、この発
明のノズル駆動手段として機能するもので、第１のガイ
ドレ−ル１２ａと、この第１のガイドレ−ル１２ａに沿
ってＺ方向にスライド自在に設けられた第１のスライダ
１２ｂとを有し、この第１のスライダ１２ｂには上記第
１のガイドレ−ル１２ａ内に設けられた図示しないボ−
ル捩子が回転自在に噛合している。

【００１６】また、上記ボ−ル捩子は、この第１のＺ方
向駆動装置１２の上端部に取り付けられた第１のパルス
モ−タ１４によって回転駆動されるようになっている。
上記ボ−ル捩子のピッチは２ｍｍであり、上記第１のパ
ルスモ−タ１２は上記ボ−ル捩子の１ピッチを４０００
パルスに分割して駆動するようになっている。

【００１７】そして、この第１のＺ方向駆動装置１２の
スライダ１２ｂには、塗布シリンジ１５が取り付けられ
ている。この塗布シリンジ１５は、下端部にノズル１５
ａが設けられ、上端はチュ−ブ１５ｂを介して図示しな
い接着剤供給部に接続されている。

【００１８】また、上記第２のＺ方向駆動装置１３も、
上記第１のＺ方向駆動装置１２と同様に構成され、第２
のパルスモ−タ１６により、第２のスライダ１３ｂを上
下駆動するようになっている。そして、この第２のスラ
イダ１３ｂには、Ｘ方向位置決め装置１７を介して検出
素子としての検出プロ−ブ１８が取り付けられている。

【００１９】この検出プロ−ブ１８は、図２に拡大して
示すように、軸線を垂直して下方に延出された第１の検
出レバ−１８ａと、軸線を略水平にして上記塗布シリン
ジ１５の方向（Ｘ方向）に延出された第２の検出レバ−
１８ｂとを有する。

【００２０】この検出プロ−ブ１８は、上記第１、第２
のレバ−１８ａ、１８ｂがＸＹＺ方向に一定量変位する
ことで、プロ−ブ信号を発生する。この検出プロ−ブ１
８は通常の３次元測定装置に使用されているもので、上
記第１、第２のレバ−１８ａ、１８ｂで検出した変位の
再現性の精度は２〜３μｍ（±１〜±１．５μｍ）であ
る。

【００２１】また、上記塗布シリンジ１５および上記検
出プロ−ブ１８を保持する門型フレ−ム１１の下側に
は、上記ガラス基板２を保持する保持テ−ブル２０が上
面を水平にして設けられている。この保持テ−ブル２０
は、上記基台１０上に設けられたＸＹ駆動装置２１によ
りＸＹ方向に位置決め駆動されるようになっている。

【００２２】なお、上記第１、第２のＺ駆動装置１２、
１３、検出プロ−ブ１８、接着剤供給装置（図示しな
い）、ＸＹ駆動装置２１は、制御部２３に接続されてい
る。この制御部２３は演算機能を備え、所定のプログラ
ムによって、上記第１、第２のＺ駆動装置１２、１３、
検出プロ−ブ１８、接着剤供給装置、ＸＹ駆動装置２１
を駆動制御するようになっている。次に、この接着剤塗
布装置の動作について説明する。

【００２３】まず、上記ＸＹ駆動装置２１を作動させ、
図２に示すように、上記ガラス基板２の任意の塗布位置
を上記検出プロ−ブ１８の第１の検出レバ−１８ａの先
端部と対向させる。ついで上記第２のＺ駆動装置１３を
作動させて上記検出プロ−ブ１８を下降させ、上記第１
の検出レバ−１８ａの先端を上記ガラス基板２に接触さ
せる。このことで、その位置での上記ガラス基板２の高
さを検出する。

【００２４】ついで、上記検出プロ−ブ１８をＸ方向に
移動させ、上記第２の検出レバ−１８ｂの先端部で上記
塗布シリンジ１５のノズル１５ａの先端の高さを検知す
る。そして、上記ガラス基板２の高さと上記ノズル１５
の高さの差を演算する。

【００２５】この作業を図３を引用して示す上記シ−ル
接着剤３の塗布経路の近傍約１０か所で行う。このため
には、上記ＸＹ駆動装置２１を作動させ、上記ガラス基
板２の各測定箇所を上記検出プロ−ブ１８に対向する位
置に位置決めする。

【００２６】各測定箇所での上記ガラス基板２と上記ノ
ズル１５ａの高さの差を検出したならば、上記制御部２
３は、上記ノズル１５とガラス基板２とのギャップＧが
各測定点で等しくなるように、上記ノズル１５の下降量
を塗布経路にそって演算し、記憶する。次に、この接着
剤塗布装置の塗布精度について考察する。

【００２７】一般に、上記ギャップの値Ｇは５０±１０
μｍ（４０〜６０μｍ）が許容される範囲であるといわ
れている。すなわち、この±１０μｍの範囲内であれ
ば、上記接着剤３を液晶封止用のシ−ル材として機能す
る幅および量で供給することができるのである。

【００２８】この接着剤塗布装置では、第１、第２のＺ
方向駆動装置１２、１３のボ−ル捩子の１ピッチ（２ｍ
ｍ）を４０００パルスに分割しているので、最小０．５
μｍ／１パルスの精度で上記プロ−ブ１８および塗布シ
リンジ１５を駆動することができる。またこの位置決め
に、最大５パルスの誤差があるとすると上記プロ−ブ１
８および塗布シリンジ１５の位置決め誤差は±２．５μ
ｍとなる。

【００２９】また、上記検出プロ−ブ１８と塗布シリン
ジ１５の駆動を別々のＺ方向駆動装置（第１、第２のＺ
方向駆動装置１２、１３）で行うため、上記検出プロ−
ブ１８と塗布シリンジ１５相互間の位置決め誤差は２．
５μｍ×２＝５μｍとなる。

【００３０】一方、上記検出プロ−ブ１８の第１、第２
の検出レバ−１８ａ、１８ｂは、それぞれ上述のように
最大±２μｍの誤差があるので、合わせて最大４μｍの
誤差となる。

【００３１】したがって、上記第１、第２のＺ方向駆動
装置１２、１３と上記検出プロ−ブ１８の誤差の範囲は
最大でも±１０μｍ以内（５μｍ＋４μｍ＝９μｍ）に
おさめることができる。また、誤差の平均二乗根をとる
と、±（２．５² ＋２．５² ＋２² ＋２² ）^1/2 ＝±
４．５μｍとなる。したがって、±５〜±１０μｍの精
度誤差は十分得ることができる。

【００３２】また、上記ガラス基板２の精度が良く、厚
さのばらつき（形状精度）が３〜５μｍである場合に
は、ロッド（圧延）の違いによる上記ガラス基板の厚さ
のばらつき（２０〜３０μｍ）のみを検出すれば上記ガ
ラス基板２の表面の２〜３点について計測するだけで、
所定の誤差範囲内で上記接着剤３の塗布を良好に行うこ
とができる。そして、上記ロッドの違いによる上記ガラ
ス基板２の厚さ（高さ）のばらつきは上記検出プロ−ブ
１８で容易に検出することができる。

【００３３】このような構成によれば、上記レ−ザ発振
機等の高価な装置を使用することなく、上記塗布シリン
ジ１５のノズル１５ａと上記ガラス基板２の高さの差を
検出できる。また、上記ノズル１５ａの高さと上記ガラ
ス基板２の高さを同一の検出プロ−ブ１８で計測するこ
とができるので精度のばらつきも少なくなる。このこと
によって、ガラス基板２と上記ノズル１５ａのギャップ
をより容易かつ精度良く設定できかつ、安価な接着剤塗
布装置を得ることができる。なお、この発明は上記一実
施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しな
い範囲で種々変形可能である。

【００３４】例えば上記検出プロ−ブ１８は上記第１、
第２の検出レバ−１８ａ、１８ｂを２本設けているが、
一本のレバ−を９０度回転させる方式の検出プロ−ブを
用いても同様の効果を得ることができる。

【００３５】また、上記一実施例では、上記Ｚ方向駆動
装置を２つ（１２、１３）用いたが、これに限定される
ものではなく、上記塗布シリンジ１５を保持するＺ方向
駆動装置１２のみを設け、このＺ方向駆動装置１２に塗
布シリンジ１５と共に第１の検出プロ−ブを取り付け、
上記ガラス基板を保持するテ−ブル側に第２の検出プロ
−ブを取り付けるようにしても良い。。

【００３６】この場合には、上記第２の検出プロ−ブで
上記塗布シリンジ１５のノズル１５ａの先端の高さを検
出し、上記塗布シリンジ１５側に設けられた第１の検出
プロ−ブで上記ガラス基板２の高さを検出するようにす
れば良い。

【００３７】また、上記上述の方法において、上記塗布
シリンジ１５側には、検出プロ−ブの代わりに、電気マ
イクロメ−タなどの検出素子を用いても全く同様の効果
を得ることができる。

【００３８】さらに、上記一実施例では、ガラス基板２
側をＸＹ方向に駆動したが、塗布シリンジ１５（ノズル
１５ａ）および検出プロ−ブ１８側をＸＹ方向に駆動す
るようにしても良い。

【００３９】一方、上記一実施例では、塗布シリンジ１
５とノズル１５ａは一体的に上下駆動されるよう設けら
れていたが、上記塗布シリンジ本体とノズル１５ａとを
可撓性のチュ−ブで接続し、上記ノズル１５ａのみを上
下駆動させるようにしても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明は、塗布シ
リンジに接続されたノズルを具備し、このノズルを、基
板上に接着剤を吐出させつつ所定経路に沿って駆動する
ことで、上記基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置
において、上記ガラス基板を保持する保持テ−ブルと、
上記ノズルを上下駆動するノズル駆動手段と、上記ガラ
ス基板の所定の部位に接触することで上記ガラス基板の
高さを検出すると共に、上記ノズルの先端に接触するこ
とで上記所定部位に対向する上記ノズルの高さを検出す
る検出素子と、上記ガラス基板と上記ノズルの高さの差
から上記ガラス基板の各部位においてこのガラス基板と
ノズル先端のギャップが所定の値になるよう上記ノズル
の下降量を算出し、その算出値に基づいて上記ノズル駆
動手段を制御する制御部とを具備するものである。

【００４１】このような構成によれば、ガラス基板と上
記ノズルのギャップをより容易かつ精度良く設定できか
つ、安価な接着剤塗布装置を得ることができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略斜視図。

【図２】同じく、検出プロ−ブを拡大して示す正面図。

【図３】接着剤の塗布経路を示す斜視図。

【図４】従来例の接着剤塗布方法を示す概略図。

【符号の説明】

２…ガラス基板、３…接着剤、１２…第１のＺ駆動手段
（ノズル駆動手段）、１５…塗布シリンジ、１５ａ…ノ
ズル、１８…検出プロ−ブ、２０…保持テ−ブル、２３
…制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布シリンジに接続されたノズルを具備
   し、このノズルを、基板上に接着剤を吐出させつつ所定
   経路に沿って駆動することで、上記基板上に接着剤を塗
   布する接着剤塗布装置において、 上記ガラス基板を保持する保持テ−ブルと、上記ノズル
   を上下駆動するノズル駆動手段と、上記ガラス基板の所
   定の部位に接触することで上記ガラス基板の高さを検出
   すると共に、上記ノズルの先端に接触することで上記所
   定部位に対向する上記ノズルの高さを検出する検出素子
   と、上記ガラス基板と上記ノズルの高さの差から上記ガ
   ラス基板の各部位においてこのガラス基板とノズル先端
   のギャップが所定の値になるよう上記ノズルの下降量を
   算出し、その算出値に基づいて上記ノズル駆動手段を制
   御する制御部とを具備することを特徴とする接着剤塗布
   装置。