JPH11119232A - シール剤の塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール剤塗布断面積を一定に保つシール剤の
塗布装置を提供する。 【解決手段】 シリンジ21から一定圧力でシール剤を吐
出させながらガラス基板12を移動させ、ガラス基板12上
に線状のシールを形成する。距離測定用のレーザセンサ
23によって、ガラス基板12までの距離を測定し、シリン
ジ21の先端とガラス基板12との間隔を一定に保ち、一定
の塗布圧力でシール剤を塗布する。シール剤の断面積を
断面積測定手段24によって測定し、測定された断面積に
基づいて制御手段25により、シリンジ21からのシール剤
の吐出量をフィードバック制御する。シール剤の塗布断
面積が増加したときはシリンジ21に対する空気圧を減少
させてシール剤の吐出量を減少させ、減少したときはシ
リンジ21に対する空気圧を増加させてシール剤の吐出量
を増加させる。シール剤の塗布断面積を予め設定してお
いた所定の塗布断面積に調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板にシール剤を
塗布するシール剤の塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶セルの製造工程では、液晶
セルを構成する２枚のガラス基板を貼り合わせるため
に、ガラス基板の周縁部にシール剤を塗布している。こ
のシール剤の塗布作業は、シール剤塗布用のシリンジを
用い、このシリンジを塗布対象となるガラス基板の表面
に対してほぼ垂直に配置し、このシリンジの先端からガ
ラス基板上にシール剤を一定圧力で吐出させながら、こ
のシリンジとガラス基板とをガラス基板の表面に沿って
相対的に移動させることにより、ガラス基板上にシール
剤を線状に塗布させている。

【０００３】この場合、シリンジの先端とガラス基板と
の間隔が変化すると、ガラス基板上におけるシール剤の
塗布量が大きく変化してしまうので、シリンジの先端か
らガラス基板の表面までの距離を測定し、この測定結果
に基づいて、シリンジの先端とガラス基板との間隔が設
定値となるように調整している。

【０００４】また、シリンジの先端からガラス基板の表
面までの距離を測定する測定手段には、たとえば接触式
の変位計を用い、この変位計をガラス基板上に直接接触
させて測定するものや、レーザセンサなどにより非接触
で測定するものがある。

【０００５】そして、接触式の場合にはガラス基板上に
変位計を直接接触させるため、液晶セルの表示部となる
部分は測定することができない。通常、液晶セルは、配
向膜が形成された２枚のガラス基板を組み合わせた後、
所定形状にするためガラス基板の端縁部を切り落として
いる。そこで、測定に際しては、塗布を始める前にこの
切り落とされる表示部近くの１点に変位計の先端を接触
させ、シリンジの先端からガラス基板表面までの距離を
測定している。

【０００６】しかし、この接触式の方法では、表示部近
くの１点を測定するだけであり、シール剤が塗布される
箇所の距離を測定することができない。また、１点測定
であるため、シリンジとガラス基板との相対的な移動に
伴う間隔の変化に対応できない。ここで、上述した相対
的に移動する一般的な構成として、ガラス基板をステー
ジ上に載置させ、このステージを送り機構によって移動
させるものがある。このような構成の場合、ガラス基板
自体やステージおよびその送り機構には、それらの厚
み、粗さ、送り精度などに数ミクロンから数十ミクロン
のばらつきがある。このばらつきのため、相対的な移動
に伴って、シリンジとガラス基板との間隔は変化してし
まい、この間隔を常に一定にしておくことはできない。

【０００７】このように間隔が変化すると、ガラス基板
上におけるシール剤の塗布量が変化し、一定量のシール
剤を塗布することができなくなる。その場合、塗布量が
多い箇所では、液晶セルになったときシールの幅が太く
なり、液晶セルをガラス基板から切り出す際に、カット
する位置にシール剤がかかって、思うように切り出せな
かったり、液晶セルの表示部にシール剤がはみだして液
晶セルの表示に異常をもたらしたりする。反対に、シー
ル剤の塗布量が少ない箇所では、液晶セルになったとき
にシールの幅が細くなり、十分な接着強度が得られずに
２枚のガラス基板が剥がれるおそれがある。

【０００８】これに対し、非接触式の測定方法では、た
とえばレーザを用いて液晶セルの表示部分も直接測定で
きるため、シール剤が塗布される極めて近くの部分をリ
アルタイムで測定できる。このため、相対的な移動に伴
い、各部のばらつきにより、シリンジの先端からガラス
基板の表面までの距離が変化しても、この測定結果に基
づいてシリンジをＺ軸方向に変化させることにより、シ
リンジの先端とガラス基板との間隔を常に一定に制御で
きる。

【０００９】このような従来の非接触式の測定手段を用
いたシール剤塗布装置では、図３に示すように、11はシ
ール剤塗布用のシリンジで、このシリンジ11の塗布対象
となるガラス基板12の表面に対してほぼ垂直に設けられ
ており、このシリンジ11の先端部からシール剤がガラス
基板12上に吐出される。また、ガラス基板12は図示しな
いステージ上に載置されており、このステージの送り機
構により、ガラス基板12の表面に沿って移動可能に構成
されている。すなわち、シリンジ11とガラス基板12と
は、ガラス基板12の表面に沿って相対的に駆動される。

【００１０】また、13は非接触式の測定手段としてのレ
ーザセンサはたとえばレーザをガラス基板12上に照射す
ることにより、シリンジ11の先端からガラス基板12の表
面までの距離を測定する。

【００１１】そして、ガラス基板12上にシール剤を塗布
する場合は、シリンジ11から一定圧力でシール剤を吐出
させながら、ガラス基板12をその表面方向に沿って移動
させ、ガラス基板12上に線状のシールを形成する。この
移動に伴い、各部のばらつきによってシリンジ11の先端
とガラス基板12との間隔が変化しても、レーザセンサ13
によって、シール剤が塗布される極めて近くのガラス基
板12までの距離をリアルタイムで測定できるので、この
測定結果に基づいてシリンジをＺ軸方向に変化させるこ
とにより、シリンジ11の先端とガラス基板12との間隔を
常に一定に制御できる。

【００１２】ここで、シール剤の塗布断面積を一定に保
つ条件は、シリンジ11の先端とガラス基板12との間隔を
一定に保つことのほかに、塗布圧力を一定に保つこと、
シール剤の粘度・チクソ比が変わらないことが必要であ
る。このうち、シリンジ11の先端とガラス基板12との間
隔を一定に保つことは非接触式で距離を測定することに
よって可能となり、塗布圧力を一定に保つことも可能で
ある。

【００１３】しかし、シール剤の粘度・チクソ比を常に
一定に保つことは難しく、これら粘度・チクソ比が変化
すると、他の２つの条件を満足していても、シール剤の
塗布量は次第に変化してくる。このため、一定時間毎に
シール剤の塗布断面積を測定することが必要になるが、
この測定のためには製造ラインを一旦停止しなければな
らず、製造工程上問題がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では、シール剤の塗布断面積を、塗布開始後、一定時
間毎に測定しなければならず、製造工程上の問題を有し
ている。

【００１５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、シール剤の塗布断面積を一定に保てるシール剤の塗
布装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上にシー
ル剤を塗布するシール剤塗布用のシリンジと、このシリ
ンジを前記基板の表面に沿って相対的に移動させる移動
手段と、前記シリンジから基板上に塗布されたシール剤
の塗布断面積を測定する断面積測定手段と、この断面積
測定手段によって測定された値に応じて前記シリンジか
ら吐出されるシール剤塗布量を制御する制御手段とを具
備したものである。断面積測定手段によって塗布された
シール剤の断面積をリアルタイムで測定し、その測定結
果に従ってシリンジからのシール剤吐出量を制御するの
で、シール剤の塗布断面積を一定に保つ。

【００１７】また、断面積測定手段は、レーザを塗布さ
れたシール剤の頂点に当てて、このシール剤の頂点を測
定するものである。

【００１８】さらに、断面積測定手段は、レーザを基板
表面に対してほぼ垂直で、シール剤の塗布方向に対して
ほぼ直角の方向に所定幅で振らせて塗布されたシール剤
に当て、このシール剤の断面積を測定するものである。

【００１９】またさらに、断面積測定手段は、レーザを
基板表面に対して所定角度を持たせ、シール剤の塗布方
向に対してほぼ直角の方向に所定幅で振らせて塗布され
たシール剤に当て、このシール剤に当ったレーザをカメ
ラにて画像データとして認識し、この画像データからシ
ール剤の幅と高さを計算により求めるものである。

【００２０】また、断面積測定手段は、スリット光を基
板表面に対して所定角度を持たせ、スリット光の長さが
シール剤の塗布方向に対してほぼ直角の方向となるよう
に塗布されたシール剤に当て、このシール剤に当ったス
リット光をカメラにて画像データとして認識し、この画
像データからシール剤の幅と高さを計算により求めるも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のシール剤の塗布装
置の一実施の形態を図面を参照して説明する。

【００２２】図１および図２に示すシール剤の塗布装置
は、シール剤塗布用のシリンジ21を有し、このシリンジ
21は塗布対象となるガラス基板12の表面に対してほぼ垂
直に設けられている。また、このシリンジ21の側方に
は、非接触式の距離測定手段、たとえばレーザセンサ23
が設けられており、図示しないレーザ照射装置からレー
ザ光をガラス基板12上に照射することにより、シリンジ
21の先端からガラス基板12の表面間での距離を測定す
る。

【００２３】そして、シリンジ21は、直径０．１〜０．
５ｍｍ程度の吐出孔を有するニードル21a を先端に有し
ており、このニードル21a を通して内部に入っているシ
ール剤を空気圧によりガラス基板12上に吐出させる。す
なわち、この空気圧のオン・オフにより、シール剤はシ
リンジ21のニードル21a から吐出制御される。

【００２４】また、シリンジ21から吐出されたシール剤
をガラス基板12上に描画するために、シリンジ21は固定
し、ガラス基板12側をＸ・Ｙ方向に移動させる図示しな
い移動手段を備えている。この場合、ガラス基板12は図
示しないステージ上に載置され、このステージの送り機
構により、ガラス基板12の表面に沿ってＸ・Ｙ方向に駆
動される。なお、ガラス基板12の表面に沿って相対的に
移動させる移動手段としては、シリンジ21側をガラス基
板12の表面に沿ってＸ・Ｙ方向に移動させる方法、シリ
ンジ21はＸ方向、ガラス基板12はＹ方向にそれぞれ移動
させる方法、シリンジ21は固定し、ガラス基板12側をそ
の表面に沿ってＸ・Ｙ方向に移動させる方法などいずれ
を用いても同様の効果を得ることができる。

【００２５】さらに、これらＸ・Ｙ方向の動作に加え、
シリンジ21とガラス基板12との間隔を調整するためにＺ
軸方向の駆動機構を備えている。このＺ軸方向の駆動機
構は、レーザセンサ23による測定値、すなわちガラス基
板12の表面までの距離によりフィードバック制御され、
シリンジ21とガラス基板12との間隔を一定範囲に維持す
る。このレーザセンサ23としては、分解能にして０．０
２μｍ程度の高分解能のものを用いる。

【００２６】また、このレーザセンサ23は、シリンジ21
の直下の距離を測定することが好ましいが、シール剤が
吐出されるため測定は不可能である。一般的に、液晶セ
ル製造工程におけるシール剤塗布装置では、ガラス基板
12の相対的な移動方向はＸ軸およびＹ軸に平行な方向で
あることがほとんどである。そこで、シリンジ21の先端
の延長線上で、ガラス基板12に当る箇所、すなわちシリ
ンジ21の先端部直下から、Ｘ・Ｙ方向それぞれに数ｍｍ
オフセットをかけた点を測定する。このため、レーザセ
ンサ23の取付位置は、シリンジ21のすぐ横となる。

【００２７】24は断面積測定手段で、この断面積測定手
段24は、シリンジ21からガラス基板12上に塗布されたシ
ール剤の塗布断面積を測定し、25は制御手段で、制御手
段25は断面積測定手段24によって測定された値に基づい
てシリンジ21からのシール剤塗布量をフィードバック制
御すべく、シリンジ21に加わる空気圧を調整する。

【００２８】また、断面積測定手段24は、ガラス基板12
上に塗布されたシール剤の塗布断面積を測定し、できる
だけ早くシール剤の吐出量にフィードバック制御をかけ
る必要があるため、シリンジ21のすぐ横に配置し、吐出
直後のシール剤の断面積を測定できるように構成する。

【００２９】なお、断面積測定手段24を、図２で示すよ
うに、シリンジ21の周囲に４個設けているが、これはガ
ラス基板12がＸ・Ｙのいずれの方向に移動しても、ガラ
ス基板12上のシール剤断面積を測定できるようにするた
めである。すなわち、断面積測定手段24が１つだけの場
合、ガラス基板12の１方向への移動にしか対応すること
ができないが、４個設ければ、Ｘ・Ｙ各方向、すなわち
４方向の移動に対応できる。

【００３０】そして、たとえば図２において、ガラス基
板12が右方向に移動した場合はシリンジ21の右側に位置
する断面積測定手段24が測定し、左側への移動に対して
は左側に位置する断面積測定手段24が測定し、上方への
移動に対しては上側に位置する断面積測定手段24が測定
し、下方への移動に対しては下側に位置する断面積測定
手段24が測定する。このように、シール剤の描画方向、
すなわち相対的な移動方向に応じて４個の断面積測定手
段24を切り換えながらシール剤の断面積を測定する。

【００３１】なお、断面積測定手段24をシリンジ21を中
心に回転させて使用することにより、断面積測定手段24
の数を減少させることができるが、この回転によりダス
トが発生するおそれがある。シリンジ21の直下は、液晶
セルの表示範囲となる部分のため、ダストは確実に排除
する必要があり、回転部から発生するダストへの対策が
必要になる。このため回転部を要しない４個の断面積測
定手段24を設ける構成の方が好ましい。

【００３２】また、断面積測定手段24としては各種のも
のが考えられるが、たとえばレーザセンサを用い、レー
ザ光をガラス基板12上に塗布されたシール剤の頂点に当
てて、このシール剤の頂点を測定することにより、この
測定値に基づいて断面積を演算によって求めるようにし
てもよい。

【００３３】また、断面積測定手段24としてレーザセン
サを用い、レーザ光をガラス基板12表面に対してほぼ垂
直で、シール剤の塗布方向に対してほぼ直角の方向に所
定幅で振らせて、ガラス基板12上に塗布されたシール剤
に当て、このシール剤の断面積を測定するようにしても
よい。

【００３４】さらに、断面積測定手段24としてレーザセ
ンサを用い、レーザ光をガラス基板12の表面に対して所
定角度を持たせ、シール剤の塗布方向に対してほぼ直角
の方向に所定幅で振らせて塗布されたシール剤に当て、
このシール剤に当ったレーザの線を、図示しないカメラ
にて画像データとして認識し、この画像データからシー
ル剤の幅と高さを計算により求めるようにしてもよい。

【００３５】また、レーザセンサ以外に、断面積測定手
段24として、所定形状のスリットを透過したスリット光
を照射するものを用いてもよい。この場合、スリット光
をガラス基板表面に対して所定角度を持たせ、スリット
光の長さがシール剤の塗布方向に対してほぼ直角の方向
となるように塗布されたシール剤に当て、このシール剤
に当ったスリット光の線を図示しないカメラにて画像デ
ータとして認識し、この画像データからシール剤の幅と
高さを計算により求めるようにしてもよい。

【００３６】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。

【００３７】まず、ガラス基板12上にシール剤を塗布す
る場合は、シリンジ21から一定圧力でシール剤を吐出さ
せながらガラス基板12をその表面方向に沿って移動さ
せ、ガラス基板12上に線状のシールを形成する。このと
き、距離測定用のレーザセンサ23によって、シール剤が
塗布される極めて近くのガラス基板12までの距離をリア
ルタイムで測定し、この測定結果に基づいてシリンジ21
をＺ軸方向に変化させて、シリンジ21の先端とガラス基
板12との間隔を一定に保つ。

【００３８】このように、シリンジ21の先端とガラス基
板12との間隔を一定に保ちながら、一定の塗布圧力でシ
ール剤を塗布するが、シール剤の粘度・チクソ比が変化
すると、シリンジ21から吐出されるシール剤の量が変化
するので、ガラス基板12に塗布されたシール剤の断面積
も変化する。この断面積の変化は、断面積測定手段24に
よって測定されており、この測定された断面積に基づい
て制御手段25により、シリンジ21からのシール剤の吐出
量をフィードバック制御する。すなわち、シール剤の塗
布断面積が増加したときはシリンジ21に対する空気圧を
減少させてシール剤の吐出量を減少させ、シール剤の塗
布断面積が減少したときはシリンジ21に対する空気圧を
増加させてシール剤の吐出量を増加させる。この制御に
より、シール剤の塗布断面積を予め設定しておいた所定
の塗布断面積に調整できる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、基板上に塗布されたシ
ール剤の断面積を測定し、その測定結果に基づいてシリ
ンジからのシール剤吐出量を制御するので、ほぼ均一な
断面積のシールにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシール剤の塗布装置の一実施の形態を
示す正面図である。

【図２】同上平面図である。

【図３】従来例のシール剤の塗布装置の正面図である。

【符号の説明】

12 ガラス基板 21 シリンジ 24 断面積測定手段 25 制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にシール剤を塗布するシール剤塗
   布用のシリンジと、 このシリンジを前記基板の表面に沿って相対的に移動さ
   せる移動手段と、 前記シリンジから基板上に塗布されたシール剤の塗布断
   面積を測定する断面積測定手段と、 この断面積測定手段によって測定された値に応じて前記
   シリンジから吐出されるシール剤塗布量を制御する制御
   手段とを具備したことを特徴とするシール剤の塗布装
   置。
2. 【請求項２】 断面積測定手段は、レーザを塗布された
   シール剤の頂点に当てて、このシール剤の頂点を測定す
   ることを特徴とする請求項１記載のシール剤の塗布装
   置。
3. 【請求項３】 断面積測定手段は、レーザを基板表面に
   対してほぼ垂直で、シール剤の塗布方向に対してほぼ直
   角の方向に所定幅で振らせて塗布されたシール剤に当
   て、このシール剤の断面積を測定することを特徴とする
   請求項１記載のシール剤の塗布装置。
4. 【請求項４】 断面積測定手段は、レーザを基板表面に
   対して所定角度を持たせ、シール剤の塗布方向に対して
   ほぼ直角の方向に所定幅で振らせて塗布されたシール剤
   に当て、このシール剤に当ったレーザをカメラにて画像
   データとして認識し、この画像データからシール剤の幅
   と高さを計算により求めることを特徴とする請求項１記
   載のシール剤の塗布装置。
5. 【請求項５】 断面積測定手段は、スリット光を基板表
   面に対して所定角度を持たせ、スリット光の長さがシー
   ル剤の塗布方向に対してほぼ直角の方向となるように塗
   布されたシール剤に当て、このシール剤に当ったスリッ
   ト光をカメラにて画像データとして認識し、この画像デ
   ータからシール剤の幅と高さを計算により求めることを
   特徴とする請求項１記載のシール剤の塗布装置。