JP2002268071A - スペーサ散布装置、及び液晶表示素子の生産システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送装置へのスペーサ付着を回避してワーク
の搬送を安定させ、スペーサの凝集を防止して歩留まり
を改善するスペーサ散布装置を提供する。 【解決手段】 スペーサ３散布時にワーク１の一部を選
択的に覆い、当該部分へのスペーサ３の付着がないよう
遮蔽する。また、ワーク１の支持は面状ではなく、複数
の箇所で支持ピン１８によって点状に支持する。このた
め、スペーサ散布装置３は、ワーク１をマスクする散布
マスク６１とこれを上下動させる昇降機構６２とを含
む。この結果、ワーク１の搬送時にはワーク１の上面を
吸着して行うことが可能となる。散布マスク６１の交換
は、搬送装置６５を使用して行うことが効率的である。
散布マスク６１の交換時には、散布槽１１内を負圧と
し、スペーサ３の外部流出を防ぐ。交換直後にはスペー
サ３の散布時間条件が長めとなるよう自動変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子を製
造する際にその構成要素である基板にスペーサを散布す
るためのスペーサ散布装置、並びに当該スペーサ散布装
置を含む液晶表示素子の生産システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、電極層を備えた一対の
ガラス板などの基板を対向して重ね合わせ、その中間に
液晶を封入することにより形成される。この際、液晶デ
ィスプレイの表示むらを回避して表示品質を高めるた
め、液晶は両基板の中間に均一の厚さで分布するように
封入される。このため液晶パネルの製造工程において
は、一方の基板の表面に、プラスチックやガラスなどか
らなる大きさ数μｍから１０μｍほどの微粒子を散布
し、その上に他方の基板を重ね合わせることによって両
基板間の液晶ギャップを均一に保つようにしている。

【０００３】図６は、この状況を示したもので、一対の
基板１ａ、１ｂの各表面には、それぞれの電極層２ａ、
２ｂが設けられている。この電極層２ａ、２ｂが設けら
れた面を対向させた状態で両基板１ａ、１ｂが重ね合わ
され、その中間には粒状のスペーサ３が分布している。
このようにスペーサ３を中間に介在させることによっ
て、両基板１ａ、１ｂ間の液晶ギャップは均一に保た
れ、後に封入される液晶４の厚さを均一にしている。な
お、両基板１ａ、１ｂの間には、液晶４の流動を一定領
域内に規制するシール材５も含まれている。

【０００４】液晶ギャップを均一に保つには、スペーサ
３の大きさが均一であることのほか、基板１上にスペー
サ３が均等な面密度で散布されていることが重要とな
る。スペーサ３が基板１上に偏在している場合には、こ
れによって液晶ギャップが不均一となり、液晶ディスプ
レイの表示品質を損なう原因となり得る。

【０００５】通常、ガラス材を基板として使用した液晶
表示素子（以下、「ガラス液晶表示素子」という。）の
製造工程においては、所定のパターンの電極層が形成さ
れた２枚の基板１に配向剤を印刷し、ラビング等の配向
処理を施す。その後、一方のガラス基板１ａに所定形状
のシール材５を印刷し、他方の基板１ｂに上述のような
スペーサ３を均一に散布させ、両基板１ａ、１ｂを重ね
合わせた後に加圧焼成してセルを形成する。次に、この
セルに液晶４を真空封入した後にセルの片面もしくは両
面に偏光フィルムを貼付して液晶表示素子を得ている。

【０００６】基板としてプラスチックフィルムを使用す
る液晶表示素子（以下、「フィルム液晶表示素子」と記
す）においても、基本的には上述のガラス液晶表示素子
の場合とほぼ同様の製造工程が採用される。

【０００７】図７は、基板（以下、製造工程の説明にお
いては基板を「ワーク」と呼ぶものとする。）１上にス
ペーサ３を均等に散布させる従来技術によるスペーサ散
布装置１０の概要を示している。図において、スペーサ
散布装置１０は、散布槽１１と、エア供給源３０と、ス
ペーサ供給源４０とから主に構成される。この内、散布
槽１１には、搬入ゲート１２と搬出ゲート１３とが設け
られ、ワーク１の散布槽１１内への搬入、及び外部への
搬出を可能にしている。散布槽１１にはさらに排気孔１
４が設けられており、散布槽１１内部の雰囲気を吸引し
て内部を負圧にすることができる。散布槽１１に搬入さ
れたワーク１は、ワークステージ１５に略水平に載置さ
れ、ワークステージ１５に設けられた吸着部１６により
吸着して保持される。この際、ワーク１は、ワークステ
ージ１５上に一般に面状に載置される。

【０００８】ワーク１の表面に対向する上方位置には、
ワーク１に向けてスペーサ３を散布する散布ノズル２１
が配置されている。散布ノズル２１には、散布すべきス
ペーサ３を含んだスペーサ供給源４０と、これを加圧し
て散布するためのエア供給源３０とが結合されている。
散布に必要なエアの量は、エア供給バルブ３１によって
制御される。また、スペーサ３を含むスペーサ分散液４
１はタンク４２に貯えられ、循環ポンプ４３によって吸
引されて散布ノズル２１に供給される。その際の供給量
は供給バルブ４４によって制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すようなスペ
ーサ散布装置１０によってスペーサ３を散布されたワー
ク１は、図示しない搬送装置によって散布槽１１の搬出
ゲート１３から装置の外部に搬出され、次の工程へと搬
送される。この際、搬送装置は、ワーク１を下面から保
持することによってワーク１を搬送している。

【００１０】液晶表示素子の基板がガラス板を使用して
いる場合には、上述の搬送方法を用いることで問題はな
い。しかしながら、基板の部材としてプラスチックフィ
ルムを使用して液晶表示素子を製造する場合において
は、プラスチックフィルムが可撓性を有することからワ
ーク１を下面から保持して搬送することができない。こ
のため、プラスチックフィルムの基板が使用されている
場合には、搬送装置でワーク１を上面から吸着して持ち
上げ、搬送するものとしている。ここで搬送装置に使用
される吸着部材としては、ワーク１を確実に保持するこ
とができ、かつワーク１と接触する際にこれを傷つける
ことがないよう、一般にはゴム製の吸着部材が使用され
ている。

【００１１】プラスチックフィルムの基板１をスペーサ
散布装置１０から搬出する場合においては、基板１の上
面には既に無数のスペーサ３が散布されている。したが
って、この基板１を上面から吸着しようとした場合、そ
のままの状態では吸着動作を行う搬送装置の吸着部側に
スペーサ３が転写される。このため、ワーク１を僅かな
枚数だけ搬送しただけで前記吸着部に付着したスペーサ
３が障害となってワーク１と吸着部との接触が不十分と
なる。このような場合には、搬送装置の吸着部の吸着力
が作用せず、基板１の搬送ができなくなるという問題が
あった。

【００１２】また、フィルム液晶表示素子においては、
液晶表示素子の取り出し電極を構成するため、図８
（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１には、重ね合わせ
る前に開口部６を設けておく必要がある。ガラス液晶表
示素子の場合には、任意の位置でこれを切断して液晶表
示素子を切り出しても、取り出し電極をことができる
が、可撓性を有するフィルム液晶表示素子では切断が難
しいため、予め開口部６を設けておくものである。この
開口部６は、取り出し電極を形成する側の基板と対向す
る側の基板との双方に必要となる。図８（ａ）はこのよ
うな開口部６を有する基板１の平面図、図８（ｂ）は図
８（ａ）のａ−ａ線で切断した基板１の断面図を示して
いる。図示の開口部６は例示であって、数、大きさ、配
置は目的に応じて任意に設定することができる。

【００１３】このような開口部６を有する基板、すなわ
ちワーク１を、スペーサ散布装置１０のワークステージ
１５に固定してスペーサ散布動作を行うと、散布ノズル
２１から噴出されたスペーサ３がワーク１の表面全体に
均等に散布される。このため、開口部６においてはスペ
ーサ３は開口部６を通過してワークステージ１５上に堆
積することとなる。複数のワーク１に対してこの動作が
繰り返されると、ワークステージ１５上にはスペーサ３
が徐々に堆積される。そしてこの部分に凝集したスペー
サ３が、新たに搬入されたワーク１に再付着することと
なり、ワーク１の歩留まりを低下させるという問題があ
った。

【００１４】したがって、本発明は、上述のような従来
技術にある問題を解消し、開口部６を設けたプラスチッ
クフィルム基板１にスペーサ３を散布する場合において
も、スペーサ３付着による弊害を生ずることなく前後の
工程へのワーク１の搬送を安定化させると共に、スペー
サ３の凝集を防止し、ワーク１の歩留まりを向上させる
ことができるスペーサ散布装置、及び当該スペース散布
装置を含んだ液晶表示素子の生産システムを提供するこ
とを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題
を、スペーサ散布時にワークの一部を選択的に覆い、当
該部分へのスペーサの付着を遮蔽すること、及びワーク
の支持を面状ではなく複数の箇所で点状に支持すること
によって解消しようとするもので、具体的には以下の内
容を含む。

【００１６】すなわち、請求項１に記載の本発明は、基
板を略水平に保持するワークステージと、前記基板の略
水平な面に対向する位置に配置されて前記基板にスペー
サを散布する散布ノズルと、前記ワークステージと前記
散布ノズルとを含んだ周囲を囲む散布槽とから構成さ
れ、前記基板の面にスペーサを散布するスペーサ散布装
置であって、前記基板の面の部分を選択的に覆い、当該
部分に対する前記スペーサの付着を遮蔽するマスク機構
をさらに含むことを特徴とするスペーサ散布装置に関す
る。基板の上面からの吸着を容易にし、搬送を安定化さ
せるものである。

【００１７】請求項２に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記マスク機構が、前記基板の面の部分を覆
い、その他の基板の面へは前記スペーサの付着を許容す
る散布マスクと、前記散布マスクを上下動させる昇降機
構と、から構成されることを特徴としている。

【００１８】請求項３に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記散布マスクが、少なくとも前記基板を搬
送する搬送装置が当該基板に接触する部分を覆うことを
特徴としている。搬送装置で吸着する部分へのスペーサ
の付着を回避するものである。

【００１９】請求項４に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記搬送装置が、前記基板を上面で吸着して
搬送することを特徴としている。スペーサの付着が回避
されることにより、上面での吸着及び搬送を安定化させ
ることができる。

【００２０】請求項５に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記搬送装置が前記散布マスクの交換を行う
ことを特徴としている。搬送装置が散布マスクの交換を
行う装置を兼ねることにより、装置の簡略化を図るもの
である。

【００２１】請求項６に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記散布マスクが、厚さが０．５ｍｍ以下の
金属板からなることを特徴としている。散布マスクの縁
面へのスペーサの付着をできるだけ回避するものであ
る。

【００２２】請求項７に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記散布マスクが、厚さが約０．１ｍｍの金
属板からなることを特徴としている。スペーサの付着を
回避するより好ましい条件である。

【００２３】請求項８に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記金属板がステンレス鋼製であることを特
徴としている。高い剛性を利用して板厚を薄くし、散布
マスクの帯電を回避させる効果を得るものである。

【００２４】請求項９に記載の本発明に係るスペーサ散
布装置は、前記ワークステージが、前記基板を下面から
複数の箇所で点状に支える支持機構を含むことを特徴と
している。基板の下側にスペースを設けることで、開口
部を有するプラスチックフィルムの基板にスペーサ散布
した場合においても、堆積したスペーサが基板に付着す
る事態を回避するものである。

【００２５】請求項１０に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記点状に支える支持機構が、前記ワーク
ステージから同じ高さに突出した複数の支持ピンから構
成されることを特徴としている。

【００２６】請求項１１に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記支持ピンが、前記ワークステージに対
して着脱可能な構成部材に固定されていることを特徴と
している。メンテナンスを容易にするものである。

【００２７】請求項１２に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記散布槽が、当該散布槽内の雰囲気を吸
引可能な排気孔をさらに備えていることを特徴としてい
る。

【００２８】請求項１３に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記マスク機構を構成する散布マスクを交
換する間には、前記排気孔が前記散布槽内の雰囲気を吸
引することを特徴としている。スペーサが外部に洩れる
ことを回避するものである。

【００２９】請求項１４に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記散布マスクの交換の直後には、前記ス
ペーサを散布する散布条件を自動的に変更する制御機構
を備えていることを特徴としている。吸引後のスペーサ
密度の変化に対応して品質の安定化を図るものである。

【００３０】請求項１５に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記の散布条件の変更は、スペーサの散布
時間を通常の散布時間に対して１５％増とするものであ
ることを特徴としている。

【００３１】請求項１６に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記ワークステージは、前記基板の縁部を
吸着して保持する吸着部と、前記基板のその他の部分を
下面から複数の箇所で点状に支持する支持機構とから構
成され、前記吸着部が、前記基板と当該基板を搬送する
搬送装置との接触部分付近を吸着することを特徴として
いる。散布マスクによるワークの保持効果を利用し、ワ
ークの吸着を必要最小限で行うことによって製品の歩留
まりを改善するものである。

【００３２】請求項１７に記載の本発明に係るスペーサ
散布装置は、前記ワークステージが基板を搭載していな
い間には、前記吸着部がエア、もしくは他の不活性ガス
を噴出する保護機構をさらに備えていることを特徴とし
ている。吸着部へのスペーサの付着を回避するものであ
る。

【００３３】請求項１８に記載の本発明は、一対の電極
層を有する基板の間にスペーサを散布して両基板を重ね
合わせ、両基板の間に液晶を封入してなる液晶表示素子
を生産する液晶素子の生産システムであって、請求項１
から請求項１７に記載のスペーサ散布装置を備えている
ことを特徴とする液晶表示素子の生産システムに関す
る。液晶表示素子をより効率的に生産することが可能と
なるものである。

【００３４】請求項１９に記載の本発明に係る液晶表示
素子の生産システムは、前記液晶表示素子の生産システ
ムが、前記スペーサ散布装置に加え、少なくともスペー
サ・ベーク炉と、スペーサ・カウンタと、それぞれの間
をつなぐ搬送装置とを備えていることを特徴としてい
る。

【００３５】請求項２０に記載の本発明に係る液晶表示
素子の生産システムは、前記搬送装置が、液晶表示素子
を構成する基板を上面から吸着して搬送することを特徴
としている。

【００３６】請求項２１に記載の本発明に係る液晶表示
素子の生産システムは、前記スペーサ散布装置の前・後
いずれか一方もしくは双方に、前記散布マスクを一時保
管するストッカを備えていることを特徴としている。

【００３７】そして、請求項２２に記載の本発明に係る
液晶表示素子の生産システムは、請求項１８から請求項
２１に記載の前記液晶表示素子の生産システムが、プラ
スチックフィルムの基板からなる液晶表示素子を生産す
るものであることを特徴としている。基板を上面から吸
着することが容易となるため、特にプラスチックフィル
ムの基板を備えた液晶表示素子への適用はメリットが多
い。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明に係るスペーサ散布装置の
実施の形態につき、図面を参照して説明する。なお、以
下の各図面において、既に説明した従来技術と同一の構
成要素に対しては同一の符号を用いるものとする。

【００３９】図１は、本実施の形態に係るスペーサ散布
装置５０の概要を示している。図において、本実施の形
態に係るスペーサ散布装置５０は、散布槽１１と、エア
供給源３０と、スペーサ供給源４０とから主に構成され
る。散布槽１１には、ワーク１の搬入・搬出のための搬
入ゲート１２及び搬出ゲート１３と、散布槽１１内部の
雰囲気を吸引して負圧にすることができる排気孔１４と
が設けられている。

【００４０】散布槽１１には、その中央部にワークステ
ージ５５が設けられ、スペーサ散布の際にはこのワーク
ステージ５５上にワーク１を略水平に固定する。このた
めワークステージ５５には、ワーク１を背面からフラッ
トに支持することが可能な複数の支持ピン１８が延び、
また、図のワーク１の両縁に当る部分にはワーク１を吸
着して保持する吸着部５６が設けられている。ワーク１
の表面に対向する上方位置には散布ノズル２１が配置さ
れ、散布ノズル２１からはワーク１に向けてスペーサ３
が散布される。散布ノズル２１にはエア供給源３０、ス
ペーサ供給源４０が結合されている。

【００４１】以上に加え、本実施の形態に係るスペーサ
散布装置５０には、ワークステージ５５に載置されたワ
ーク１の一部を選択的に覆い、ワーク１に密着してスペ
ーサ３の付着を遮蔽する散布マスク６１と、この散布マ
スク６１を上下に移動させる昇降機構６２とからなるマ
スク機構がさらに設けられている。

【００４２】以上のように構成されたスペーサ散布装置
５０の動作は、ワーク１が後述するワーク搬送装置によ
って搬入ゲート１２から搬入され、ワークステージ５５
上に載置される。図２は、散布槽１１内でワークステー
ジ５５に載置されたワーク１の状態を示している。ワー
クステージ５５には、ワーク１を下側から複数の位置で
点状に支持できるよう、多数の支持ピン１８が同じ高さ
となるよう立設されており、ワーク１の開口部６が設け
られる領域（以下、「ワークの有効領域」という。）全
体が、この支持ピン１８によって全体がフラットになる
ように保たれている。支持ピン１８の数と配置とは、ワ
ーク１の厚さや形状や用途に応じて任意に選択可能であ
る。

【００４３】図２において、ワーク１の手前側と奥側に
あたる開口部６の設けられない領域（以下、「ワークの
非有効領域」という。）では、ワークステージ５５の吸
着部５６がワーク１を下方から吸着してこれを保持して
いる。吸着部５６には、破線で示す複数の吸引孔１９が
それぞれ設けられている。

【００４４】ワーク１が図２に示す状態でワークステー
ジ５５の上に固定されると、その後、図３（ａ）に示す
ようにワークステージ５５に保持されたワーク１と対向
する位置にある散布マスク６１が、昇降機構６２の動作
によって下降し、図３（ｂ）に示すようにワーク１に密
着する。散布マスク６１は、ワーク１の所定の領域を覆
うことによって、ワーク１の覆われた部分へのスペーサ
３の付着を選択的に遮蔽することとなる。

【００４５】このように、散布マスク３がワーク１に密
着した状態となった後、図１に示すように散布ノズル２
１がワーク１に向けてスペーサ３の散布を開始する。散
布槽１１の上部に設置された散布ノズル２１からは、エ
ア供給源３０からの圧縮エアーの作用によって、スペー
サ供給源４０からスペーサ分散液４１がワーク１に向か
って噴出される。これによって、ワーク１の表面全体に
スペーサ３が散布されるが、上述のように散布マスク６
１に覆われている領域へのスペーサ３の付着は遮蔽され
ている。また、ワーク１の開口部６に相当する部分に落
下したスペーサ３は、ワーク１が支持ピン１８で支えら
れてワーク１の下側が空洞となっていることから、開口
部６を通過してさらに下方に落下して行く。

【００４６】ここで、スペーサ分散液４１は、アルコー
ルや水またはその混合液を溶媒として、所定の濃度でス
ペーサ３が分散されたものを用いる。このスペーサ分散
液４１を使用して散布ノズル２１からのスペーサ３の散
布を終えると、散布槽１１内に浮遊するスペーサ３の一
定量がワーク１上に沈降するまで所定時間だけ静置さ
せ、その後、ワーク１を散布槽１１から搬出する。これ
らに要する各時間は製品によって幅はあるが、一例とし
てスペーサ３を散布させる時間は約１０秒程、静置させ
る時間は約３０秒程である。

【００４７】以上に説明したスペーサ３の散布方式は、
スペーサ分散液４１を使用する、いわゆるウェット方
式、あるいはセミドライ方式と呼ばれるものに関する。
しかしながら、本発明はこれらの方式に限定されるもの
ではなく、スペーサ分散液４１を使用しない、いわゆる
ドライ散布方式のものに対しても適用が可能である。

【００４８】次に、図４は、ワーク１を散布槽１１から
搬出する際の搬送装置（以下、「搬送ロボット」とい
う。）６５の例を示している。搬出の際には、まず散布
マスク６１が昇降機構６２の動作でワーク１から分離
し、次に搬送ロボット６５から延びる２本のアーム６６
がワーク１の上面に当接してこれを吸着し、ワークステ
ージ５５から持ち上げる。次に、搬送ロボット６５は図
の右方向に伸張し、散布槽１１の搬出ゲート１３（図１
参照）を抜けてワーク１を外部に搬出する。図４は、ワ
ーク１の搬出の際の動作を示しているが、この搬送ロボ
ット６５をそのまま搬入の際にも使用することであって
もよい。すなわち、搬送ロボット６５は、前工程から搬
送されてきたワーク１を吸着し、散布槽１１の搬入ゲー
ト１２を通過してワークステージ５５に対向する位置ま
で移動し、ワーク１をワークステージ５５に載置するよ
うにしてもよい。

【００４９】図４において、搬送ロボット６５の２本の
アーム６６の下面には、ワーク１を吸着するための破線
で示す複数の吸着パッド６７が配置されている。この吸
着パッド６７がワーク１を吸着する際に、ワーク１の吸
着位置の表面にスペーサ３が付着していると、吸着パッ
ド６７にスペーサ３がつまり、ワーク１の吸着動作が不
十分となる。このため、散布マスク６１は、この２本の
アーム６６に配置された吸着パッド６７に対応する位置
のワーク１を有効に覆うものとしている。これにより、
散布ノズル２１から噴出されたスペーサ３はこの覆われ
た領域には付着することがなく、散布後にワーク１をア
ーム６６により吸着する場合においても、前記吸着パッ
ド６７が吸着不良を起こす事態は回避される。散布マス
ク６１およびアーム６６の配置は、ワークの非有効領域
であるので、散布マスク６１がワーク１を覆うことによ
ってこの領域にスペーサ３が散布されなくても実用上問
題となることはない。

【００５０】散布マスク６１の厚さは、０．５ｍｍ以下
であることが望ましい。０．５ｍｍを越えると散布され
たスペーサ３が散布マスク６１の端面にたまりやすくな
り、散布マスク６１の交換を頻繁にしなくてはならなく
なる。また、散布マスク６１の材質を、剛性の高いステ
ンレス鋼等の金属板とすることにより、厚さを０．１ｍ
ｍ程度に薄くすることができる。また散布マスク６１の
材質が金属であれば、散布マスク６１の帯電防止にも役
立つ。

【００５１】しかしながら、ある程度の枚数のワーク１
の処理を行った後には、散布マスク６１にも表面やエッ
ジ部などにスペーサ３が堆積する。したがって、一定の
枚数のワーク１のスペーサ散布処理を行った後には散布
マスク６１を交換することが望ましい。この散布マスク
６１の交換を行う際には、図４に示すような、搬送ロボ
ット６５のアーム６６を利用することが効率的である。
すなわち、散布マスク６１とワークステージ５５との間
にアーム６６を移動させ、昇降機構６２によって散布マ
スク６１を下降させてこれをアーム６６上に載置する。
その後アーム６６を、ワーク１を搬送する場合と同様に
散布槽１１の搬出ゲート１３方向（あるいは、搬入ゲー
ト１２方向であってもよい。）へ伸張させ、散布マスク
６１を外部へ取り出すものとする。

【００５２】新たに散布マスク６１を取り付ける場合に
は、上述とは逆に、ワーク１を搬入する側の搬送ロボッ
ト６５を使用し、散布マスク６１をアーム６６に載せて
搬入ゲート１２から散布槽１１内に搬入し、昇降機構６
２を操作することによって散布マスク６１を昇降機構６
２に固定する。あるいは、前記の搬出側の搬送ロボット
６５をそのまま使用し、使用後の散布マスク６１を搬出
した直後に交換用の散布マスク６１をその上に搭載して
搬送ロボット６５を逆方向に進め、散布槽１１内に散布
マスク６１を搬入することであってもよい。アーム６６
の上に散布マスク６１を確実に搭載保持するため、必要
であればアーム６６の上面にも吸着パッドを設けること
としてもよい。あるいは、アーム６６を長手方向の軸回
りに回転可能とし、ワーク１吸着用の吸着パッド６７を
利用して散布マスク６１を吸着固定するようにしてもよ
い。

【００５３】散布マスク６１の交換中には、排気孔１４
を利用して散布槽１１内を排気し、散布槽１１内を外部
より負圧にすることによってスペーサ３が装置外に漏れ
ることを防止することが好ましい。この際には、散布マ
スク６１の交換時に散布槽１１内を排気することによっ
て、散布槽１１内のスペーサ濃度が減少する。散布マス
ク交換直後においては、一定散布条件の下ではワーク１
上に散布されるスペーサ３の面密度が、散布マスク６１
の交換前のものと比較して約１５％程度減少することが
判明している。そこで、散布マスク交換直後の最初のワ
ーク１へのスペーサ散布を行う場合には、散布されるス
ペーサ分散液４１の量を１５％増加するよう条件変更す
ることにより、所望のスペーサ散布密度を得ることがで
きる。これは散布時間を通常条件よりも１５％程長くす
るようプログラム設定することで容易に自動化対応が可
能となる。

【００５４】図２に戻って、ワークステージ５５でワー
ク１を吸着して固定するために設けられる吸着部５６
は、ワーク１を搭載していない時間帯においてはむき出
しとなっているため、散布槽１１内に浮遊するスペーサ
３が吸着部５６に落下し、吸着動作に障害を及ぼす恐れ
がある。これを防ぐため、ワーク１を搭載していないと
きには、吸着部５６からは常時窒素あるいは乾燥空気な
どを噴出するよう、弁を切り替える制御がなされている
ことが好ましい。

【００５５】この吸着部５６は、散布ノズル２１からス
ペーサ３を散布する際にワーク１をフラットに保持する
ことを目的とすることのほか、散布ノズル２１からのス
ペーサ３の吹き付けによってワーク１が吹き上がって移
動することを防止する役割をも果たしている。本発明に
係るスペーサ散布装置５０においては、図３（ｂ）に示
すように散布マスク６１がワーク１の上面に密着してこ
れを覆っているため、散布マスク６１が上述のワーク１
の移動を阻止している。このため、本発明に係る吸着部
５６では、ワーク１と搬送ロボット６５のアーム６６と
が接触する部分付近の必要最低限の領域を吸着するにと
どめることができ、ワークの有効領域の面積を大きくと
るようにすることができる。これによって製品の歩留ま
りを改善することができ、あるいはスペーサ散布装置全
体を小型化することが可能となる。

【００５６】ワークステージ５５でワーク１を下から点
状に保持する支持ピン１８を固定している構成部材を、
ワークステージ５５本体から着脱自在とする形式のもの
とすれば、支持ピン１８を固定している当該部分を支持
ピン１８ごと取り外すことができ、この部分に堆積した
スペーサ３を除去するなどの作業に好都合となる。

【００５７】次に、図５は、本発明にかかるスペーサ散
布装置５０を含む液晶表示素子の生産システムの構成例
を示している。この生産システムは、図の右側から、ス
ペーサ散布装置５０、スペーサ・ベーク炉７０、スペー
サ・カウンタ７５が配置され、その間を搬送用ロボット
６５（Ｒ１〜Ｒ３）がつないでいる。ワーク１は矢印で
示すように図の右側から搬入され、スペーサ散布装置５
０でスペーサ３の散布工程を経た後、ワーク１の表面に
散布されたスペーサ３が次のスペーサ・ベーク炉７０で
焼き固められ、その後、ワーク１表面のスペーサ３の分
布密度が所定通りであるかがスペーサ・カウンタ７５で
チェックされる。スペーサ・カウンタ７５でワーク１表
面のスペーサ３の分布密度に変化が見られた場合には、
スペーサ散布装置５０への散布条件変更のフィードバッ
クを行うことが可能である。

【００５８】スペーサ散布装置５０の前後には、散布マ
スク６１を保管するストッカ６８ａ、６８ｂがそれぞれ
配置されている。図示の例では、搬送ロボットＲ１が交
換用の散布マスク６１をストッカ６８ａから取り出して
スペーサ散布装置５０内に供給し、搬送ロボットＲ２が
使用後の散布マスク６１を取り出してストッカ６８ｂに
戻す。使用後の散布マスク６１は、その後、洗浄に回さ
れたのち、再度ストッカ６８ａに戻され、以下、散布マ
スク６１の繰り返し使用が可能である。散布マスク６１
の交換頻度は、利用目的に応じて任意に設定することが
できるが、通常１０枚から数十枚のワーク１を処理する
ごとに交換される。また、スペーサ・カウンタ７５にお
いて、特定領域へのスペーサ３の付着を検出した場合に
は、散布マスク６１の交換を促進させるフィードバック
を行うことも可能である。

【００５９】以上、本発明に係るスペーサ散布装置、及
び液晶表示素子の生産システムにつき、プラスチックフ
ィルムを基板材料とする液晶表示素子の製造を例にして
説明してきた。本発明に係るスペーサ散布装置は、ワー
クを上から吸着保持する必要があるフィルム液晶表示素
子に適用する際に特に有利ではあるが、本発明の適用は
これに限定されるものではなく、ガラスを基板材料とす
るガラス液晶表示素子の製造にも同様にして適用が可能
である。例えば、現状ではガラス液晶表示素子の場合に
は搬送装置が下側からこれを保持して搬送するが、次の
加工ステーションへの載置条件によっては、この下側で
保持する搬送装置の部分が邪魔になり、別の搬送装置で
ワーク１を例えば両縁から支持するように持ち換えるこ
とが必要とされていた。本発明に係る生産システムによ
れば、ワークを上側から保持することから、通常、どの
ような条件においても載置が容易となり、このような持
ち換えを行う必要がなくなって搬送を効率的に行うこと
ができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明に係るスペーサ散布装置を実施す
ることにより、スペーサが散布される側のワーク（すな
わち、基板）の表面を選択的に遮蔽するマスク機構が設
けられていることから、前記表面側でワークを吸着する
搬送方式とした場合においても、ワーク搬送装置のハン
ド部の吸着部にスペーサが付着することが回避され、前
後の工程へのワーク搬送を安定化させることができる。
また、ワークを背後から点状に支持していることから、
ワークを固定するワークステージでのスペーサの凝集を
防止することができ、製品の歩留まりを向上させること
ができる。

【００６１】また、散布マスクの交換はワーク搬送装置
を利用して行うことができるため、容易に散布マスクの
交換が可能であり、散布マスク取り出し機構を別に用意
する必要がないので機構が簡素化され、装置コストが低
く抑えられる。散布マスクの交換中は、排気シャッタを
開いて散布槽内を排気して散布槽内を外部より負圧にす
ることによってスペーサが装置外にもれることを防止す
ることができる。

【００６２】さらに、スペーサ散布装置内でワークを下
から点状に支持する基板保持部を着脱可能な構成とする
ことにより、当該部分に堆積したスペーサを除去するな
どの清掃を容易にすることができ、メンテナンス性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスペーサ散布装置の概要を示す
概略図である。

【図２】 図１に示すスペーサ散布装置を構成するワー
クステージを示す斜視図である。

【図３】 図１に示すスペーサ散布装置を構成するワー
クステージとマスク機構とを示す斜視図である。

【図４】 本発明に係るスペーサ散布装置に使用される
搬送装置を示す斜視図である。

【図５】 本発明に係るスペーサ散布装置を含む液晶表
示素子の生産システムを示す概要図である。

【図６】 液晶表示素子の構成を示す断面図である。

【図７】 従来技術によるスペーサ散布装置の概要を示
す概略図である。

【図８】 液晶表示素子を構成するプラスチックフィル
ムの基板を示す平面図、及び側面断面図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ．基板（ワーク）、 ２ａ、２ｂ．電極
層、 ３．スペーサ、４．液晶、 ５．シール材、
６．開口部、 １０．スペーサ散布装置、 １１．散布
槽、 １２．搬入ゲート、 １３．搬出ゲート、 １
４．排気孔、 １５．ワークステージ、 １６．吸着
部、 １８．支持ピン、 １９．吸引孔、 ２１．散布
ノズル、 ５０．スペーサ散布装置、 ５５．ワークス
テージ、 ５６．吸着部、 ６１．散布マスク、 ６
２．昇降機構、 ６５．搬送ロボット、６６．アーム、
６７．吸着パッド、 ６８．散布マスク・ストッカ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ Ｆターム(参考） 2H088 FA17 MA20 2H089 NA09 NA60 QA12 4D073 AA10 DB03 DB12 DB21 DB43 4F041 AA06 BA23 BA35 CA02 4F042 AA07 DE01 DF09 DF16 DG03 DG09

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を略水平に保持するワークステージ
   と、前記基板の略水平な面に対向する位置に配置されて
   前記基板にスペーサを散布する散布ノズルと、前記ワー
   クステージと前記散布ノズルとを含んだ周囲を囲む散布
   槽と、から構成され、前記基板の面にスペーサを散布す
   るスペーサ散布装置において、 前記基板の面の部分を選択的に覆い、当該部分に対する
   前記スペーサの付着を遮蔽するマスク機構をさらに含む
   ことを特徴とするスペーサ散布装置。
2. 【請求項２】 前記マスク機構が、前記基板の面の部分
   を覆い、その他の基板の面へは前記スペーサの付着を許
   容する散布マスクと、 前記散布マスクを上下動させる昇降機構と、から構成さ
   れることを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ散布
   装置。
3. 【請求項３】 前記散布マスクが、少なくとも前記基板
   を搬送する搬送装置が当該基板に接触する部分を覆うこ
   とを特徴とする、請求項２に記載のスペーサ散布装置。
4. 【請求項４】 前記搬送装置が、前記基板を上面で吸着
   して搬送することを特徴とする、請求項３に記載のスペ
   ーサ散布装置。
5. 【請求項５】 前記搬送装置が前記散布マスクの交換を
   行うことを特徴とする、請求項３または請求項４に記載
   のスペーサ散布装置。
6. 【請求項６】 前記散布マスクは、厚さが０．５ｍｍ以
   下の金属板からなることを特徴とする、請求項２に記載
   のスペーサ散布装置。
7. 【請求項７】 前記散布マスクは、厚さが約０．１ｍｍ
   の金属板からなることを特徴とする、請求項２に記載の
   スペーサ散布装置。
8. 【請求項８】 前記金属板が、ステンレス鋼製であるこ
   とを特徴とする、請求項６または請求項７に記載のスペ
   ーサ散布装置。
9. 【請求項９】 前記ワークステージが、前記基板を下面
   から複数の箇所で点状に支える支持機構を含むことを特
   徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一に記載の
   スペーサ散布装置。
10. 【請求項１０】 前記点状に支える支持機構が、前記ワ
    ークステージから同じ高さに突出した複数の支持ピンか
    ら構成されることを特徴とする、請求項９に記載のスペ
    ーサ散布装置。
11. 【請求項１１】 前記支持ピンが、前記ワークステージ
    に対して着脱可能な構成部材に固定されていることを特
    徴とする、請求項１０に記載のスペーサ散布装置。
12. 【請求項１２】 前記散布槽が、当該散布槽内の雰囲気
    を吸引可能な排気孔をさらに備えていることを特徴とす
    る、請求項１から請求項１１のいずれか一に記載のスペ
    ーサ散布装置。
13. 【請求項１３】 前記マスク機構を構成する散布マスク
    を交換する間には、前記排気孔が前記散布槽内の雰囲気
    を吸引することを特徴とする、請求項１２に記載のスペ
    ーサ散布装置。
14. 【請求項１４】 前記散布マスクの交換の直後には、前
    記スペーサを散布する散布条件を自動的に変更する制御
    機構を備えていることを特徴とする、請求項５に記載の
    スペーサ散布装置。
15. 【請求項１５】 前記の散布条件の変更は、スペーサの
    散布時間を通常の散布時間に対して１５％増とするもの
    であることを特徴とする、請求項１４に記載のスペーサ
    散布装置。
16. 【請求項１６】 前記ワークステージは、前記基板の縁
    部を吸着して保持する吸着部と、前記基板のその他の部
    分を下面から複数の箇所で点状に支持する支持機構と、
    から構成され、 前記吸着部が、前記基板と当該基板を搬送する搬送装置
    との接触部分付近を吸着することを特徴とする、請求項
    １から請求項１５のいずれか一に記載のスペーサ散布装
    置。
17. 【請求項１７】 前記ワークステージが基板を搭載して
    いない間には、前記吸着部がエア、もしくは他の不活性
    ガスを噴出する保護機構をさらに備えていることを特徴
    とする、請求項１６に記載のスペーサ散布装置。
18. 【請求項１８】 一対の電極層を有する基板の間にスペ
    ーサを散布して両基板を重ね合わせ、両基板の間に液晶
    を封入してなる液晶表示素子を生産する液晶素子の生産
    システムにおいて、 請求項１から請求項１７に記載のスペーサ散布装置を備
    えていることを特徴とする液晶表示素子の生産システ
    ム。
19. 【請求項１９】 前記液晶表示素子の生産システムが、
    前記スペーサ散布装置に加え、少なくともスペーサ・ベ
    ーク炉と、スペーサ・カウンタと、それぞれの間をつな
    ぐ搬送装置と、を備えていることを特徴とする、請求項
    １８に記載の液晶表示素子の生産システム。
20. 【請求項２０】 前記搬送装置が、液晶表示素子を構成
    する基板を上面から吸着して搬送することを特徴とす
    る、請求項１９に記載の液晶表示素子の生産システム。
21. 【請求項２１】 前記スペーサ散布装置の前・後いずれ
    か一方もしくは双方に、前記散布マスクを一時保管する
    ストッカを備えていることを特徴とする、請求項１８か
    ら請求項２０に記載の液晶表示素子の生産システム。
22. 【請求項２２】 前記液晶表示素子の生産システムが、
    プラスチックフィルムの基板からなる液晶表示素子を生
    産するものであることを特徴とする、請求項１８から請
    求項２１のいずれか一に記載の液晶表示素子の生産シス
    テム。