JPH08281173A - 接着剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発明の目的は、常に所定の塗布量にて接着剤を
塗布することができ、製品の歩留り、生産効率の向上を
図ることのできる接着剤塗布装置を提供することにあ
る。 【構成】接着剤の充填されたシリンジ１５には、吐出ノ
ズル１５ａが接続されているとともに、給気パイプ１５
ｂを介して吐出ポンプ３０が接続されている。シリンジ
の周囲には第１の電気ヒータ３２が、また、給気パイプ
の中途部には第２１の電気ヒータ３４がそれぞれ設けら
れている。制御部２３により第１および第２の電気ヒー
タを制御して、シリンジおよび給気パイプを通る圧縮気
体の温度を調整することにより、シリンジ内の接着剤の
粘度を一定に保持する。

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ー
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、液晶シール用の熱硬化性接着剤を塗布する。

【０００３】一般に、このシール接着剤塗布工程では、
まず、接着剤塗布装置のステージ上に一方のガラス基板
を自動搬送し、ゲージングを行なった後、ガラス基板の
厚さを測定する。次いで、接着剤の充填されたシリンジ
に接続されている吐出ノズルを、ガラス基板に対して所
定のギャップを保ちながらガラス基板上の所定の経路に
沿って移動させる。同時に、ディスペンスユニットから
シリンジへ一定の吐出空気を供給し、接着剤を吐出ノズ
ルから吐出することで塗布する。

【０００４】続いて、ガラス基板のシール接着剤で区画
された部位に、スペーサとしてのビーズなどを散布した
後、他方のガラス基板を接着剤の塗布されたガラス基板
に対して位置決めし、互いに貼り合わせる。その後、こ
れらガラス基板を接合方向に圧力をかけつつ加熱して接
着剤を硬化させる。

【０００５】接着剤の塗布量は製造された液晶パネルの
性能に大きく影響するため、上述した接着剤の塗布工程
においては、供給する接着剤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、接着剤の塗布幅および塗布量は、
吐出ノズルの径、吐出圧力、塗布速度、吐出ノズルとガ
ラス基板とのギャップ、接着剤の粘度等の要因で定ま
る。このうち、接着剤の粘度は、塗布工程間、一定の値
に維持することが望ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗布装置においては、時間経過に伴い接着剤の粘度が変
化し、吐出ノズルから吐出される接着剤の量も変化す
る。従って、ガラス基板に塗布される接着剤の塗布量が
時間経過に伴って変化してばらつきが生じるという問題
がある。例えば、接着剤としてエポキシ系熱硬化性接着
剤を使用した場合、時間経過に応じて接着剤の温度が低
下し、接着剤の粘度が低下する。その結果、吐出ノズル
から吐出される接着剤の量が徐々に増加するため、塗布
量が過度に増加し製品の歩留りが低下てしまう。

【０００８】また、上記のように接着剤の粘度が変化し
た場合には、適正な粘度を有する接着剤と交換する必要
があるため、接着剤の交換頻度が増加し、接着剤の無駄
および生産効率の低下を招くことになる。

【０００９】この発明は以上の点に鑑みされたもので、
その目的は、常に所定の塗布量にて接着剤を塗布するこ
とができ、製品の歩留り、生産効率の向上を図ることの
できる接着剤塗布装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る接着剤塗布装置は、接着剤の充填さ
れたシリンジと、上記シリンジに接続された吐出ノズル
と、上記シリンジに圧縮気体を供給して上記吐出ノズル
から接着剤を吐出させる給気手段と、上記給気手段から
供給される圧縮気体の温度および上記シリンジの温度を
調整し、上記シリンジ内の接着剤を所定の粘度に維持す
る温度調整手段と、を備えていることを特徴としてい
る。

【００１１】また、上記温度調整手段は、上記給気手段
とシリンジとの間の延びる給気路に設けられた第１のヒ
ータと、上記シリンジの周囲の設けられた第２のヒータ
と、上記第１および第２のヒータを制御する制御部と、
を備えている。

【００１２】

【作用】上記のように構成された接着剤塗布装置によれ
ば、吐出ノズルを、例えば、液晶パネルのガラス基板に
対向させた状態で所定の経路に沿って移動させ、同時
に、給気手段から圧縮気体を供給すると、シリンジ内に
充填された接着剤が吐出ノズルから吐出され、ガラス基
板上に上記所定経路に沿って塗布される。

【００１３】このような塗布工程の間、給気手段から給
気される圧縮気体およびシリンジは、温度調整手段によ
り所定の温度に保温される。そのため、シリンジ内の接
着剤は所定の温度に保持され、その粘度も一定に維持さ
れる。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照しながら、この発明の一実施
例について詳細に説明する。図１に示すように、接着剤
塗布装置は、基台１０とこの基台１０上に設けられた門
型の支持フレーム１１とを備えている。基台１０上に
は、液晶パネルの製造に用いられるガラス基板２を保持
する保持テーブル２０が上面を水平にして設けられてい
る。この保持テーブル２０は、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。

【００１５】支持フレーム１１の中央部には、互いに平
行に配置された一対の第１、第２のＺ方向駆動装置１
２、１３が支持され、保持テーブル２０の上方に位置し
ている。

【００１６】第１のＺ方向駆動装置１２は、ＸＹ駆動装
置２０と共に吐出ノズル駆動手段として機能するもの
で、第１のガイドレール１２ａと、この第１のガイドレ
ール１２ａに沿ってＺ方向、つまり、保持テーブル２０
の上面と直交する方向、にスライド自在に設けられた第
１のスライダ１２ｂとを有している。第１のスライダ１
２ｂには上記第１のガイドレール１２ａ内に設けられた
図示しないボール捩子が回転自在に噛合している。

【００１７】ボール捩子は、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のパルスモータ１４によ
って回転駆動されるようになっている。ボール捩子のピ
ッチは２ｍｍであり、第１のパルスモータ１２はボール
捩子の１ピッチを４０００パルスに分割して駆動する。

【００１８】そして、図２に示すように、第１のＺ方向
駆動装置１２のスライダ１２ｂには、接着剤の充填され
たシリンジ１５が取り付けられ、シリンジの下端部には
吐出ノズル１５ａが設けられている。また、シリンジ１
５の上端には、給気パイプ１５ｂを介して吐出ポンプ３
０が接続されている。この吐出ポンプ３０は、制御部２
３によってその動作が制御され、シリンジ１５に空気あ
るいは窒素等の圧縮気体を供給する給気手段として機能
する。

【００１９】また、接着剤塗布装置は、シリンジ１５内
に充填された接着剤の粘度を一定に保持するようにシリ
ンジ１５および給気パイプ１５ｂ内の圧縮気体を保温す
る温度調整機構４０を備えている。つまり、シリンジ１
５の周囲には、このシリンジを保温するための第１の電
気ヒータ３２が巻装されている。また、給気パイプ１５
ｂの中途部外周には、吐出ポンプ３０から吐出され給気
パイプを流れる圧縮空気を保温する第２の電気ヒータ３
４が設けられている。第１および第２の電気ヒータ３
２、３４は、それぞれ電源３６ａ、３６ｂを介して制御
部２３に接続され、この制御部によって温度制御がなさ
れる。

【００２０】シリンジ１５内に充填された接着剤として
は、エポキシ樹脂系熱硬化性接着剤、例えば、ストラク
トボンド（商品名）（三井東圧社製）を主体としたもの
が用いられている。図３は、このエポキシ樹脂系熱硬化
性接着剤の粘度と温度との関係を示している。この図か
ら分かるように、エポキシ樹脂系熱硬化性接着材は、約
１００℃近辺で硬化を開始し、約２８〜３２℃で塗布に
適した約４０、０００〜６０、０００ｃＰ（センチポア
ズ）の粘度を有する。

【００２１】そこで、後述する塗布工程において、制御
部２３は、第１および第２の電気ヒータ３２、３４を作
動させてシリンジ１５および給気パイプ１５ｂを通る圧
縮気体を約３０℃に保温し、シリンジ１５内に充填され
た接着剤の粘度を塗布に適した約２８〜３２℃に維持す
る。

【００２２】一方、図１に示すように、第２のＺ方向駆
動装置１３は、第１のＺ方向駆動装置１２と同様に構成
され、第２のパルスモータ１６により、支持フレーム１
１に取り付けられた第２のガイドレール１３ａに沿って
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、第２のスライダ１３ｂには、Ｘ方向位置決
め装置１７を介して検出プローブ１８が取り付けられて
いる。

【００２３】検出プローブ１８は、図４に拡大して示す
ように、軸線を垂直にして下方に延出した第１の検出レ
バー１８ａと、軸線を略水平にしてシリンジ１５の方向
（Ｘ方向）に延出した第２の検出レバー１８ｂとを有し
ている。

【００２４】検出プローブ１８は、第１、第２の検出レ
バー１８ａ、１８ｂがＸＹＺ方向に一定量変位すること
で、プローブ信号を発生する。この検出プローブ１８
は、通常の３次元測定装置に使用されているもので、第
１、第２の検出レバー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。

【００２５】なお、第１、第２のＺ駆動装置１２、１
３、検出プローブ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、第１、第２のＺ駆動装置１２、１３、検出
プローブ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。

【００２６】次に、以上のように構成された接着剤塗布
装置を用いて液晶パネル用のガラス基板２に接着剤を塗
布する動作について説明する。まず、保持テーブル２０
上にガラス基板２が自動搬送された後、図４に示すよう
に、ＸＹ駆動装置２１を作動させてガラス基板２の任意
の塗布位置を検出プローブ１８の第１の検出レバー１８
ａの先端部と対向させる。続いて、第２のＺ駆動装置１
３を作動させて検出プローブ１８を下降させ、第１の検
出レバー１８ａの先端を上記ガラス基板２に接触させ
る。これにより、その位置でのガラス基板２の高さを検
出する。

【００２７】その後、検出プローブ１８をＸ方向および
Ｚ方向に移動させて、第２の検出レバー１８ｂの先端部
をシリンジ１５の吐出ノズル１５ａの先端に接触させ、
それにより吐出ノズル１５ａの高さを検知する。そし
て、ガラス基板２の高さと吐出ノズル１５ａの高さの差
を演算する。

【００２８】上述した高さの検知作業は、図５に示す接
着剤３の塗布経路Ｒの近傍約１０か所について行う。こ
のためには、ＸＹ駆動装置２１を作動させ、ガラス基板
２の各測定箇所を検出プローブ１８に対する位置に位置
決めする。

【００２９】各測定箇所でのガラス基板２の高さと吐出
ノズル１５ａの高さとの差を検出した後、制御部２３
は、吐出ノズル１５ａ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、吐出ノズル１５ａの下降
量を塗布経路Ｒにそって演算し、記憶する。

【００３０】一般に、ギャップＧの値は５０±１０μｍ
（４０〜６０μｍ）が許容範囲であり、この範囲内であ
れば、接着剤３を液晶封止用のシール材として機能する
幅および塗布量で供給することができる。上記接着剤塗
布装置では、第１、第２のＺ方向駆動装置１２、１３の
ボール捩子の１ピッチ（２ｍｍ）を４０００パルスに分
割しているので、最小０．５μｍ／１パルスの精度で検
出プローブ１８およびシリンジ１５を駆動することがで
きる。この位置決めに、最大５パルスの誤差があるとす
ると検出プローブ１８およびシリンジ１５の位置決め誤
差は±２．５μｍとなる。

【００３１】また、検出プローブ１８とシリンジ１５の
駆動を別々のＺ方向駆動装置１２、１３で行うため、検
出プローブ１８とシリンジ１５との相互間の位置決め誤
差は２．５μｍ×２＝５μｍとなる。一方、検出プロー
ブ１８の第１、第２の検出レバー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。

【００３２】したがって、第１、第２のＺ方向駆動装置
１２、１３と検出プローブ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。なお、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）の違いによるガラス基板の厚さのばらつ
き（２０〜３０μｍ）のみを検出すればガラス基板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）のばらつきは検出プローブ１８で容易に検出
することができる。

【００３３】上述した高さの検出および演算が終了した
後、吐出ノズル１５ａがガラス基板２に対して所定の経
路Ｒに沿って移動するように、ＸＹ駆動装置２０を駆動
してガラス基板２を移動させる。これと同時に、吐出ポ
ンプ３０を作動させて所定の流量にて圧縮気体を給気
し、給気パイプ１５ｂを通してシリンジ１５に供給す
る。それにより、シリンジ１５内に充填された接着剤
は、吐出ノズル１５ａから吐出されガラス基板２上に塗
布される。

【００３４】この際、シリンジ１５、および吐出ポンプ
３０から給気された圧縮気体は、それぞれ第１および第
２の電気ヒータ３２、３４により所定の温度に保温され
ている。それにより、シリンジ１５内の接着剤も所定も
温度に保温され、その粘度は約４０、０００〜６０、０
００ｃＰの塗布に適した粘度に維持されている。従っ
て、上述した塗布工程の間、接着剤の粘度は時間経過に
伴って変化することがなく、接着剤は常に所定の幅およ
び塗布量にてガラス基板２に塗布される。

【００３５】接着剤の塗布が終了した後、他方のガラス
基板を接着剤の塗布されたガラス基板２に対して位置決
めし、互いに貼り合わせる。続いて、これらガラス基板
を接合方向に圧力をかけつつ加熱して接着剤を硬化させ
た後、ガラス基板２上における接着剤によって囲まれた
領域Ａ（図５）に液晶を封入する。

【００３６】上記のように構成された接着剤塗布装置に
よれば、塗布工程の間、シリンジ１５、および吐出ポン
プ３０から給気された圧縮気体は、温度調整機構４０に
より所定の温度に保温され、それにより、シリンジ１５
内の接着剤も適切な粘度に維持されている。従って、時
間経過に伴う接着剤の粘度の変化を防止することがで
き、吐出ノズル１５ｂによって塗布される接着剤の塗布
量を長時間に亘って均一に維持することができる。

【００３７】その結果、接着剤の塗布量のバラツキが低
減し、製品の歩留りを向上させることができる。また、
接着剤の粘度を一定に維持できることから、従来に比較
して接着剤の交換頻度を低減させることができ、接着剤
の無駄を省き、更に、接着剤塗布装置の生産効率を向上
させることが可能となる。

【００３８】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
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。例えば、使用する接着剤は上述したエ
ポキシ樹脂系熱硬化性接着剤に限定されることなく、必
要に応じて変更可能である。また、温度調整機構による
保温温度は、使用する接着剤の種類に応じて適当に変更
可能であることは言うまでもない。

【００３９】また、上記一実施例では、ガラス基板２側
をＸＹ方向に駆動して塗布する構成としたが、シリンジ
１５、吐出ノズル１５ａおよび検出プローブ１８側をＸ
Ｙ方向に駆動するようにしても良い。更に、シリンジ１
５と吐出ノズル１５ａとは一体的に上下駆動されるよう
設けられているが、シリンジと吐出ノズルとを可撓性の
チューブで接続し、吐出ノズル１５ａのみを上下駆動さ
せる構成としても良い。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、温度調整手段によりシリンジ内の接着剤を長時間に
亘って所望の粘度に維持することができ、それにより、
常に所定の塗布量にて接着剤を塗布することが可能とな
り、製品の歩留りおよび生産効率の向上を図ることので
きる接着剤塗布装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る接着剤塗布装置全体
を示す斜視図。

【図２】上記接着剤塗布装置の要部を概略的に示す側面
図。

【図３】接着剤の温度と粘度との関係を示す図。

【図４】上記接着剤塗布装置の検出プローブの動作を説
明するための側面図。

【図５】上記接着剤塗布装置による接着剤の塗布経路を
示す斜視図。

【符号の説明】

２…ガラス基板、３…接着剤、１２…第１のＺ方向駆動
装置、１５…シリンジ、１５ａ…吐出ノズル、１５ｂ…
給気パイプ、１８…検出プローブ、２０…保持テーブ
ル、２３…制御部、３０…給気ポンプ、３２…第１の電
気ヒータ、３４…第２の電気ヒータ、４０…温度調整機
構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接着剤の充填されたシリンジと、 上記シリンジに接続された吐出ノズルと、 上記シリンジに圧縮気体を供給して上記吐出ノズルから
   接着剤を吐出させる給気手段と、 記給気手段から供給される圧縮気体の温度および上記シ
   リンジの温度を調整し、上記シリンジ内の接着剤を所定
   の粘度に維持する温度調整手段と、 を備えた接着剤塗布装置。
2. 【請求項２】 液晶パネルを構成する一対のガラス基板
   を貼り合わせる際に、一方のガラス基板の所定部位にシ
   ール用の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部と、 上記接着剤の充填されたシリンジと、 上記シリンジに接続された吐出ノズルと、 上記シリンジおよび吐出ノズルを上記保持部に保持され
   たガラス基板に対して所定の経路に沿って移動させるノ
   ズル駆動手段と、 上記シリンジに圧縮気体を供給して上記吐出ノズルから
   接着剤を吐出させる給気手段と、 上記給気手段から供給される圧縮気体および上記シリン
   ジの温度を調整し、上記シリンジ内の接着剤を所定の粘
   度に維持する温度調整手段と、 を備えたことを特徴とする接着剤塗布装置。
3. 【請求項３】 上記温度調整手段は、上記給気手段とシ
   リンジとの間の延びる給気路に設けられた第１のヒータ
   と、上記シリンジの周囲の設けられた第２のヒータと、
   上記第１および第２のヒータを制御する制御部と、を備
   えている請求項１または２に記載の接着剤塗布装置。