JP2007167791A - ペースト塗布装置、これを用いた表示パネルの製造装置、及び、ペースト塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズルからのペーストの吐出を停止させたときでも、ペーストの塗布精度が低下することを防止して、生産性が低下したり、或いは、ペーストが必要以上に消費されたりすることを防止すること。
【解決手段】 シリンジ２７内に収容されたシール剤Ｓをノズル２６から吐出させて基板８上に塗布するペースト塗布装置２において、シリンジ２７内のシール剤Ｓに振動を付与する超音波振動子４３と、ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出と超音波振動子４３の駆動とを制御する制御装置３６とを備え、制御装置３６は、ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させているとき、超音波振動子４３を駆動させるもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は、容器内に収容されたペーストをノズルから吐出させて基板上に塗布するペースト塗布装置、これを用いた表示パネルの製造装置、及び、ペースト塗布方法に関する。

ペースト塗布装置は、ノズルを有するシリンジ（容器）内にペーストとしてのシール剤を収容した吐出装置を備え、ノズルと一体的に設けられた距離センサで基板表面までの高さを測定しつつ、ノズルの先端と基板表面との間隔（ギャップ）を一定に維持するようにノズルの上下動を制御（ギャップ制御）し、ノズルからシール剤を吐出させて均一な厚み、塗布幅のパターンを基板上に塗布描画する。

しかしながら、上記構成のペースト塗布装置の場合、以下の問題を有していた。
第１に、シール剤の塗布精度がばらつくという問題がある。

シール剤を静置すると、シール剤は時間とともに粘度が高くなり硬化してしまうが、完全に硬化する前に攪拌してやるとシール剤は元の粘度に戻る。即ち、一般的にシール剤は、チキソ性（thixotropy）、即ち、攪拌すると流動性を増して元の状態に戻る性質（可逆性）を有する。

ペースト塗布装置においては、ペースト塗布装置が吐出動作を行なって、シリンジ内のシール剤が流動している限り粘度は一定であるが、何らかの理由でペースト塗布装置が待ち状態或いは停止状態になると、この間に徐々に、シール剤の粘度が高くなる。シール剤の粘度が高くなると、ノズルからの吐出量が減少して塗布精度が低下する。

第２に、コストアップを招くという問題がある。
上述の塗布精度の低下を防止するため、シリンジ先端部分の粘度が高くなったシール剤を、捨て打ちカップに廃棄する「捨て打ち」と呼ばれる作業が一般的に行なわれている。捨て打ち作業により高価なシール剤を無駄に捨ててしまうので、材料費のコストアップを招いていた。

第３に、シール剤の捨て打ち作業の信頼性の低下という問題がある。
捨て打ちが確実に行なわれないと、粘度の高くなったシール剤がシリンジ内に残留し、吐出量が減少して塗布精度不良が発生する。しかしながら、シール剤の粘度は、吐出動作の停止時間、シリンジ内のシール剤の残量、又は、停止するまでの流動時間（連続吐出時間）等により変動するので、捨て打ちが不十分となることが多い。その結果、塗布不良が発生して捨て打ち作業の信頼性が低下する。

第４に、捨て打ち作業の作業効率の低下、及び、ペースト塗布装置の稼働率の低下を招くという問題がある。

捨て打ち作業の信頼性の低下を防止するために、シール剤の粘度が高くなるまでに未だ時間的な余裕がある場合でも、頻繁に捨て打ちを行なわなければならない。そして、捨て打ち作業中は、ペースト塗布装置が停止することから稼働率の低下を招き、生産性が低下する。

近年、基板サイズの大型化につれ、ペースト塗布装置の生産性を上げるため、ペースト塗布装置１台当りの吐出装置の数を増やしている。また、１ラインで使用するペースト塗布装置の台数も増えている。その結果、捨て打ち数及び捨て打ちされるシール剤の量も増えることから、上述した問題が発生し易くなっている。

本発明の課題は、ノズルからのペーストの吐出を停止させたときでも、ペーストの塗布精度が低下することを防止して、生産性が低下したり、或いは、ペーストが必要以上に消費されたりすることを防止することのできるペースト塗布装置、これを用いた表示パネルの製造装置、及び、ペースト塗布方法を提供することにある。

請求項１の発明は、容器内に収容されたペーストをノズルから吐出させて基板上に塗布するペースト塗布装置において、容器内のペーストに振動を付与する振動発生器と、ノズルからのペーストの吐出と振動発生器の駆動とを制御する制御装置とを備え、制御装置は、ノズルからのペーストの吐出を停止させているときに振動発生器を駆動させるものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、制御装置は、ノズルからペーストを吐出させるときに振動発生器の駆動を停止させるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、振動発生器はノズル又はノズ
ルの近傍に設けられるようにしたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３の発明において更に、制御装置は、ノズルからのペーストの吐出量に基づいて、振動発生器の出力を調整するようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項１〜３の発明において更に、制御装置は、容器内のペーストの残量に基づいて、振動発生器の出力を調整するようにしたものである。

請求項６の発明は、容器内に収容されたペーストをノズルから吐出させて基板上に塗布するペースト塗布方法において、ノズルからのペーストの吐出を停止させているときに容器内のペーストに振動を付与するものである。

請求項７の発明は、請求項６の発明において更に、ノズルからペーストを吐出させるときに容器内のペーストに対する振動の付与を停止させるようにしたものである。

請求項８の発明は、請求項６又は７の発明において更に、ノズルからのペーストの吐出量に基づいて、振動出力を調整するようにしたものである。

請求項９の発明は、請求項６又は７の発明において更に、容器内のペーストの残量に基づいて、振動出力を調整するようにしたものである。

請求項１０の発明は、２枚の基板のうち少なくとも一方の基板にペーストを塗布し、ペーストを介して一方の基板と他方の基板を貼り合わせる表示パネルの製造装置において、請求項１〜５のいずれかに記載のペースト塗布装置を備えたものである。

本発明によれば、ノズルからのペーストの吐出を停止させたときでも、ペーストの塗布精度が低下することが防止されるので、生産性が低下したり、ペーストが必要以上に消費されたりすること等を防止することができる。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図、図２は図１のペースト塗布装置における第１実施例の吐出装置の要部拡大断面図、図３は図２の吐出装置のシリンジを押し下げて超音波振動子に密着させる構造を示す模式図、図４はノズルからの吐出量の測定を説明するための模式図で、（Ａ）はレーザ変位計にて塗布パターンを走査するときの模式図、（Ｂ）は塗布パターンの断面積の算出方法を説明するための模式図、図５は第２実施例のフローチャート、図６は第３実施例における吐出装置の要部拡大断面図、図７は第４実施例における吐出装置の要部拡大断面図、図８は液晶表示パネル製造装置の構成を説明するためのブロック図である。

（第１実施例）
以下、図面を参照しながらこの発明の第１実施例を説明する。

画像表示用の液晶表示パネル６は、図８に示す如く、以下の装置からなる液晶表示パネル製造装置１を用いて、概略、以下の工程を経て製造される。

工程（１）で、ペースト塗布装置２にて２つの矩形の透明なガラス基板７、８のうち下基板８に形成された表示領域を囲む周辺部に、ペーストとしてのシール剤Ｓを所定の厚み（例えば、30μm）で枠状に塗布した後、工程（２）で、液晶滴下装置３にて下基板８のシール剤Ｓの内側の表示領域に液晶Ｌを滴下する。尚、シール剤Ｓを上基板７に塗布して、対向する下基板８の表示領域に液晶を滴下しても良い。次に、工程（３）で、基板貼り合わせ装置４にて下基板８の上に上基板７を不図示の真空チャンバ中で位置合わせをした後、上下の基板７、８を上下方向に押圧して貼り合わせる。工程（４）で、紫外線照射装置５にてシール剤Ｓに紫外線を照射して硬化させ、２つの基板７、８とシール剤Ｓの内側に液晶を封入した液晶表示パネル６を製造する。

図１に示すペースト塗布装置２は、上記の工程（１）の上基板７又は下基板８の周辺部にペーストとしてのシール剤Ｓを枠状に塗布するために使用するものである。

図１中、Ｘ軸とＹ軸は互いに直交しそれぞれ水平方向に延び、Ｚ軸はＸ軸とＹ軸に対して垂直方向に延びる。ペースト塗布装置２は直方体状のベース１１を備え、ベース１１の上面に、図１に示すように、Ｙテーブル１２がＹ軸方向（図１中、ペースト塗布装置２の前後方向）に沿って設けられ、Ｙテーブル１２は不図示のボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ１３からなる駆動手段を有する。Ｙテーブル１２の上面にθ回転機構１４を介してステージ１５が設けられる。ステージ１５はθ回転機構１４によって、図１に示すように、Ｚ軸（図１中、ペースト塗布装置２の上下方向）回りに水平面内で回転可能となっている。ステージ１５の上面には、例えば液晶表示パネル６の製造に用いられるガラス製の矩形の基板８が載置され、不図示の真空吸着等の手段によって吸着保持される。

ベース１１の上面には、Ｙテーブル１２を跨ぐ状態で門型の支持体２０が設けられる。この支持体２０の水平な梁部の前面にＹ軸方向に直交するＸ軸方向（図１中、ペースト塗布装置２の左右方向）に沿ってガイドレール２１が固定される。ガイドレール２１上に２つのＸテーブル２２がＸ軸方向に移動可能に設けられ、２つのＸテーブル２２は不図示のリニアモータからなる駆動手段によって駆動される。リニアモータはガイドレール２１上に設けられたマグネットとＸテーブル２２に設けられたコイルからなる。

各Ｘテーブル２２上にＺテーブル２３がそれぞれＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられ、Ｚテーブル２３はボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ２４からなる駆動手段を有する。

また、各Ｚテーブル２３上に、シール剤Ｓを吐出するための吐出装置２５がそれぞれ設けられる。吐出装置２５は、円筒状のノズル２６を着脱自在に先端部に取付けた円筒状のシリンジ２７（容器）を備え、ノズル２６を取付けたシリンジ２７はＺテーブル２３上に固定して設けられたシリンジホルダ２９に着脱自在に取付けられる。シリンジ２７とノズル２６はそれぞれステンレス製で、シリンジ２７内にはペーストとしてのシール剤Ｓが充填される。シリンジ２７はそれぞれ管路３０を介して不図示の加圧気体源に接続され、シリンジ２７と加圧気体源との間にはそれぞれ電磁開閉弁３１と、電磁開閉弁３１の下流側に電空レギュレータ３２が介装される。シリンジ２７内に充填されたシール剤Ｓは加圧気体源からの加圧気体により加圧されて、シリンジ２７先端のノズル２６から吐出される。

Ｚテーブル２３上には、レーザ変位計２８からなる距離検出器がシリンジ２７と一体的に取付け固定され、レーザ変位計２８は基板８の上面までの距離を測定する。

ペースト塗布装置２のベース１１の一側には制御装置３６が設けられる。制御装置３６はＹテーブル１２のサーボモータ１３、Ｘテーブル２２の不図示のリニアモータ、Ｚテーブル２３のサーボモータ２４をそれぞれ制御する。

また、制御装置３６は管路３０に介装された電磁開閉弁３１と電空レギュレータ３２を制御する。

また、各Ｚテーブル２３上には、それぞれステージ１５上に載置された基板８の位置を検出するためのＣＣＤカメラ３７からなる撮像装置が設けられる。
制御装置３６にはモニタ用のディスプレイ３８と入力用のキーボード３９が接続される。

次に、上記構成のペースト塗布装置２によって基板８上にシール剤Ｓを塗布する動作について説明する。

まず、不図示のロボット等の搬送手段によって基板８がステージ１５の上面に供給載置されると、基板８に付された不図示のアライメントマークがＣＣＤカメラ３７によって撮像され、撮像信号が制御装置３６に入力される。制御装置３６は、撮像された画像から画像認識により予め設定された位置との間の位置ずれを検出し、そのずれが零となるようにＸテーブル２２、Ｙテーブル１２、及び、θ回転機構１４を制御する。

制御装置３６は、電空レギュレータ３２を制御して電空レギュレータ３２の下流側の気体の圧力を調整してシール剤Ｓの吐出圧を調整する。

制御装置３６は、Ｘテーブル２２のリニアモータとＹテーブル１２のサーボモータ１３を駆動してノズル２６とステージ１５を原点位置から所定の距離だけ水平方向に移動させ、Ｚテーブル２３のサーボモータ２４を駆動してノズル２６を原点位置から所定の距離だけ上下方向に移動させる。

制御装置３６は、予め設定されたパターンにしたがってノズル２６とステージ１５とをＸＹ方向に相対移動させるとともに、電磁開閉弁３１の開閉を制御してノズル２６からシール剤Ｓを吐出させて、基板８上に矩形枠状のパターン３３を塗布描画する。２つの吐出装置２５は、４つのパターン３３のうち図中後方側のＸ軸方向に並んだ２つのパターン３３を同時に塗布描画した後、一旦ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させた状態で、各塗布終了位置から図中前方側のＸ軸方向に並んだ２つのパターン３３の形成予定位置における各塗布開始点に吐出装置２５を移動させ、前方側の２つのパターン３３を同時に塗布描画する。

上述のパターンの塗布描画中、レーザ変位計２８は基板８の上面までの距離を測定し、制御装置３６は、ノズル２６の先端と基板８の上面との間隔（以下、ギャップと言う）が常時一定となるようにサーボモータ２４を駆動制御（以下、ギャップ制御と言う）して、均一な幅及び厚さのパターン３３を基板８上に塗布描画する。

以上の如く、４つの矩形枠状のパターン３３を基板８上に塗布描画し、塗布作業が完了すると、不図示のロボットがステージ１５上から基板８を取り出すとともにステージ１５上に新たな基板８を搬入する。

しかるに、ペースト塗布装置２は、以下に説明する如く、シリンジ２７内のシール剤Ｓに振動を付与する振動発生器を備える。

上述のシリンジ２７は、図２に示す如く、円筒部２７Ａと、シリンジ２７の先端側に形成されたテーパ部２７Ｂを介して接続する小径の円筒部２７Ｃとからなり、小径の円筒部２７Ｃの内周に円筒状のノズル２６が着脱自在にねじ止めされる。シリンジ２７内には液晶の封止材として用いられるチキソ性を有する紫外線硬化性のシール剤Ｓが収容される。

円筒状のノズル２６は、基端部外周の取付部２６Ａと、取付部２６Ａに水平段部を介して連接する大径の基部２６Ｂとを有し、ノズル２６の先端側の外周はテーパ部を介して小径に形成される。取付部２６Ａの外周には、シリンジ２７の小径の円筒部２７Ｃの内周に形成された雌ねじ部に対応する雄ねじ部が形成される。ノズル２６の大径の基部２６Ｂの外周には内周に向かって縮径するテーパ面３４Ａを有する断面台形状の環状溝３４が形成される。ノズル２６の内周には小径のノズル孔２６Ｃが形成される。

Ｚテーブル２３上に２つのブロック２９Ａ、２９Ｂからなるシリンジホルダ２９が固定して設けられ、２つのブロック２９Ａ、２９Ｂは不図示の締結手段により一体に結合される。尚、ブロック２９Ａ、２９Ｂは一体に形成されても良い。シリンジホルダ２９に形成された取付孔４０にノズル２６を取付けたシリンジ２７が着脱自在に挿入される。取付孔４０は、上部ブロック２９Ａ側に形成された上部の大内径部４０Ａと、下部の小内径部４０Ｃと、大内径部４０Ａと小内径部４０Ｃとの間に形成された環状溝４０Ｂと、下部ブロック２９Ｂ側に形成され底部を有する孔４１からなり、底部にはノズル２６を挿通する小径孔４１Ａが形成される。

上部ブロック２９Ａ側の大内径部４０Ａはシリンジ２７の円筒部２７Ａの外周を収容する内径を有し、小内径部４０Ｃは、シリンジ２７の小径の円筒部２７Ｃの外周を収容する内径を有する。上部ブロック２９Ａの環状溝４０Ｂ内には圧電セラミック等の圧電素子からなるリング状の超音波振動子４３（振動発生器）が固定される。超音波振動子４３の内周にはシリンジ２７のテーパ部２７Ｂを収容するテーパ面４３Ａが形成され、超音波振動子４３は、シリンジ２７の先端側のテーパ部２７Ｂの外周、即ち、シリンジ２７の先端部のノズル２６の近傍に配置される。

下部ブロック２９Ｂ側の底部を有する孔４１は、ノズル２６の基部２６Ｂの外周を収容する内径を有する。また、下部ブロック２９Ｂに、めねじ部を有する横孔４４が形成され、横孔４４は孔４１に連通するように開口する。横孔４４にクランプボルト４５が進退自在にねじ込まれ、クランプボルト４５の先端には、図３に示すように、先端側に向かって縮径する円錐台状のテーパ部４５Ａが形成される。

ノズル２６を取付けたシリンジ２７をシリンジホルダ２９の取付孔４０に上方から挿入して、シリンジ２７のテーパ部２７Ｂを超音波振動子４３のテーパ面４３Ａに当接させる。この状態で、ノズル２６の基部２６Ｂ外周に形成された環状溝３４がクランプボルト４５のテーパ部４５Ａに対向し、クランプボルト４５をねじ込んでクランプボルト４５の先端のテーパ部４５Ａをノズル２６の環状溝３４内に係合させることにより、ノズル２６を取付けたシリンジ２７をシリンジホルダ２９の取付孔４０内に固定する。

尚、シリンジ２７外周のテーパ部２７Ｂと超音波振動子４３の内周のテーパ面４３Ａは当接していた方が、超音波振動がシリンジ２７に効率良く伝わるため、好ましい。また、クランプボルト４５のねじ込みによって、シリンジ２７が押し下げられる構造にしておくと、シリンジ２７のテーパ部２７Ｂが超音波振動子４３のテーパ面４３Ａに密接するので好ましい。シリンジ２７を押し下げる構造としては、例えば、図３に示す如く、クランプボルト４５の先端のテーパ部４５Ａをノズル２６の基部２６Ｂ外周に形成された環状溝３４の下部テーパ面３４Ａに当接させ、図３中、２点鎖線で示す如く、クランプボルト４５のねじ込みにより環状溝３４の下部テーパ面３４Ａを押し下げる構造が考えられる。

尚、超音波振動子４３をシリンジ２７に接触させてこのシリンジ２７を介してシール剤Ｓ（ノズル２６内やノズル２６近傍のシール剤Ｓ）に超音波振動を付与するものとしたが、ノズル２６に直接印加するようにしても良い。超音波振動をノズル２６に直接印加する構造としては、超音波振動子４３をクランプボルト４５に固定する構造が考えられる。この場合、超音波振動はクランプボルト４５を伝播してノズル２６に印加される。

制御装置３６は超音波振動子４３の駆動を制御する。即ち、超音波振動子４３は不図示の発振回路を介して制御装置３６に接続され、制御装置３６は、キーボード３９等の操作部から不図示の記憶部に入力された制御データ、例えば、前記発振回路の出力電圧値（振動の振幅）や発振回路の発振周波数（振動数）、発振の時間（超音波振動を間欠的に付与する場合に超音波振動を付与する時間と停止させる時間をどのくらいの値にするか）、電圧の印加開始タイミング（シール剤の吐出を停止してから超音波振動の印加を開始するまでの時間）に基づいて、制御信号を発振回路に出力し、発振回路が高周波電圧を超音波振動子４３に印加する。

上記の構成からなる吐出装置２５は、以下の如く、動作する。
塗布描画が完了した基板８をステージ１５上から搬出するとともに、新たな基板８をステージ１５上に搬入し、新たな基板８をステージ１５上に位置決めする間、或いは、一枚の基板８上に複数のパターン３３を塗布描画する際に、塗布描画を終えたパターン３３の塗布終了位置から同じ基板８上の次の塗布開始位置に吐出装置２５のノズル２６を移動させる間、或いは、基板８や塗布パターンの変更に伴う段取り替え時、或いは、ペースト塗布装置２の故障等による停止時等のノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させているときに、制御装置３６は超音波振動子４３を駆動させる。即ち、電磁開閉弁３１を閉操作してシール剤Ｓの吐出動作を停止させた状態で設定された時間が経過すると、制御装置３６内のプログラムは発振回路から超音波振動子４３に高周波電圧を印加して超音波振動子４３を駆動させて、シリンジ２７を微小振動させ、或いは、シリンジ２７内のシール剤Ｓに直接微小振動を伝播させることにより、シール剤Ｓに超音波振動を付与する。

超音波振動子４３の内周のテーパ面４３Ａに接するシリンジ２７の先端側のテーパ部２７Ｂ（ノズル２６近傍）内のシール剤Ｓ及びノズル孔２６Ｃ内のシール剤Ｓが振動攪拌され、シール剤Ｓの分子が運動を始める。これにより粘度が高くなり始めたシール剤Ｓを停止前の元の粘度に回復させる。このようにシール剤Ｓに振動を付与することは、液晶の封止材として用いられる紫外線硬化性のシール剤Ｓ等のチキソ性を有するシール剤Ｓに適用した場合に、特に有効である。

次いで、ペースト塗布装置２の吐出動作の停止後にペースト塗布装置２の塗布動作を再び開始させてノズル２６からシール剤Ｓを吐出させるときには、制御装置３６は超音波振動子４３の駆動を停止させて、シール剤Ｓに対する振動の付与を停止する。例えば、電磁開閉弁３１の開操作信号と同じタイミングで超音波振動の発振停止信号を出力する。その結果、シール剤Ｓの塗布動作中はノズル２６に振動が加わらないので、塗布精度に影響を及ぼすことがない。

以上のようにして、制御装置３６は、ノズル２６からシール剤Ｓを吐出停止させているときにシール剤Ｓの硬化を自動的に防止する。

第１実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させているときに、シリンジ（容器）２７内のシール剤Ｓに振動を付与する。その結果、塗布の停止中にシリンジ２７内のシール剤Ｓの粘度が高くなることを防止することができ、塗布を停止した後のノズル２６からのシール剤Ｓの吐出の開始時に、シール剤Ｓの粘度が高くなったことに起因する吐出量の減少を防止することができる。従って、パターン３３の塗布精度の低下を防止することができる。

また、シール剤Ｓの粘度が高くなることが防止されることにより、塗布を停止した後の塗布開始前に行なう捨て打ちに要する時間を無くする乃至は短縮することができるので、生産性を向上することができ、また、捨て打ちによりシール剤Ｓが必要以上に消費されることを防止することができる。

(b)ノズル２６からのシール剤（ペースト）Ｓの吐出を停止させているときにシリンジ２７内のシール剤Ｓに振動を付与し、かつ、ノズル２６からシール剤Ｓを吐出させるときには、シリンジ２７内のシール剤Ｓに対する振動の付与を停止させるので、塗布中にノズル２６が振動してパターン３３をきれいに描画できなかったり、塗布量がばらついたりすることを確実に防止することができる。

(c) ノズル孔２６Ｃの断面積はシリンジ２７の円筒部２７Ａの断面積よりも小さいので、ノズル孔２６Ｃ内はシリンジ２７の円筒部２７Ａ内よりもシール剤Ｓが流れ難い傾向がある。そのため、そもそもシール剤Ｓが流れ難い傾向にあるノズル２６内やその近傍でシール剤Ｓの粘度が高くなった場合には、シリンジ２７内の上部でシール剤Ｓの粘度が高くなった場合に比べ、吐出量に及ぼす影響が大きい。従って、ノズル２６又はノズル２６の近傍のシール剤Ｓに超音波振動を与えてシール剤Ｓの粘度が高くなることを抑制した方がシール剤の粘度が高くなることに起因する吐出量の減少を防止する点で効果的である。

本実施例においては、超音波振動子４３をノズル２６又はその近傍に設け、ノズル２６内のシール剤Ｓやノズル２６の近傍のシール剤Ｓに超音波振動を付与するので、ノズル2６内やその近傍のシール剤Ｓの粘度が高くなるのを防止することができる。よって、効果的にシール剤Ｓの吐出量の減少を防止することができる。

また、超音波振動子４３をノズル２６又はノズル２６の近傍に設けるので、ノズル２６内やその近傍のシール剤Ｓに効率良く超音波振動を付与することができる。そのため、シリンジ２７全体に亘って超音波振動子を配置する等して振動発生器が複雑化、大型化することがないので、実用上好適である。

また、超音波振動子４３をクランプボルト４５に固定する構造とした掲合には、超音波振動をノズル２６に直接付与することができるので、ノズル２６内のシール剤Ｓによリ効率良く超音波振動を付与することができ、ノズル２６内のシール剤Ｓの粘度が増加することをより効果的に防止することができる。

(d)シール剤Ｓに超音波振動を付与することにより、シール剤Ｓとシール剤Ｓ中に混入した気泡との分離及び脱泡が促進されるので、シール剤Ｓ中の気泡の混入による塗布不良を防止することができ、塗布精度を向上させることができる。

(e)２枚の基板７、８のうち少なくとも一方の基板８に、基板８に形成された表示領域を囲むようにシール剤Ｓを塗布し、シール剤Ｓを介して一方の基板８と他方の基板７を貼り合わせる液晶表示パネルの製造装置１は、上述のノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させているときにシリンジ２７内のシール剤Ｓに振動を付与するペースト塗布装置２を備える。その結果、シール剤Ｓの粘度が高くなることを防止でき、塗布停止後に再び塗布を開始する際に塗布精度が低下することを防止することができる。従って、ペースト塗布装置２にて均一な厚み及び塗布幅のパターン３３を基板８上に塗布することができるので、シール剤Ｓで囲まれた液晶表示パネル６の内部の液晶等が漏れたり、液晶表示パネル６内に空気が入ったりすることを防止でき、液晶表示パネル６の不良の発生を防止することができる。

尚、上記の(a)〜(d)の効果は、それぞれペースト塗布装置２の吐出装置２５の数が多いほど、効果が大きくなる。

（第２実施例）
第２実施例は、ノズル２６からの吐出量に基づいて、超音波振動子４３の振動出力を調整するようにしたものである。これは、吐出条件（シール剤Ｓを加圧するシリンジ２７内の気体圧力、即ち、吐出圧）が同じであれば、シール剤Ｓの粘度が低いほど吐出され易いという知見に基づくものである。第２実施例のフローチャートを図５に示す。

（ステップ（以下、Ｓで表す）１）シール剤Ｓを基板８上に、設定されたパターンにしたがって塗布する。

（Ｓ２）パターンを基板８上に塗布描画し終えたならば、塗布を停止する。

（Ｓ３）吐出装置２５の塗布動作が停止して一定の時間が経過すると、超音波振動子４３を駆動させてシリンジ２７内のシール剤Ｓに振動を付与する。

（Ｓ４）振動付与開始から制御装置３６の記憶部に予め設定した時間が経過したところで、超音波振動子４３を停止させて超音波振動子４３の振動を止め、図４（Ａ）に示す如く、ノズル２６からシール剤Ｓを吐出させて、捨て塗布用のガラス基板５０上に、本塗布の場合と同じ吐出圧と相対移動速度で、線状に捨て塗布して直線状のパターン５１を描画する。

（Ｓ５）図４（Ａ）に示す如く、描画されたパターン５１（本塗布したパターン３３でも良い）の幅方向にレーザ変位計２８を走査して、そのとき、得られるレーザ変位計２８からの出力（高さデータ）を用いて、図４（Ｂ）に示す如く、パターン５１のエッジ位置Ｅ１、Ｅ２と高さＨを求め、更に、求めたエッジ位置Ｅ１、Ｅ２からパターン５１の幅Ｗを求め、パターン３３の高さＨと幅Ｗから断面積Ａを計算（積分）して求める。

（Ｓ６）次いで、パターン５１の断面積Ａをノズル２６からの吐出量とみなして吐出量を許容値と比較する。

（Ｓ８）吐出量が許容値内であれば、現在の超音波振動の出力（振動の振幅、振動数、振動の付与時間（振動を間欠的に付与する場合に振動の付与時間と停止時間の値をどの位にするか）等）を停止時間中維持してシール剤Ｓの粘度が高くなることを防ぐ。

（Ｓ７）、（Ｓ８）許容値以上であれば、現在の超音波振動の出力を小さく調整して、停止時間中にシール剤Ｓの粘度が低くなり過ぎることを防ぎ、許容値以下であれば出力を大きく調整して、停止時間中にシール剤Ｓの粘度が高くなることを防ぐ。

振幅の調整は、超音波振動子４３に印加する電圧を変えること、又は、振動周波数の調整は超音波振動子４３に印加する高周波電圧の周波数を変えること、又は、振動の付与時間は超音波振動子４３に印加する電圧の印加時間と停止時間の値を変えることにより、それぞれ増減させることができる。また、超音波振動の出力の調整は、吐出条件を一定とした条件で、超音波振動の出力（例えば、印加電圧）とシール剤Ｓの吐出量との関係を予め実験で求めておくことで行なうことができる。また、図５のフローチャートでは、振幅の増減と振動周波数の増減と振動時間の増減を並列（ＯＲ）としたが、これらを直列（ＡＮＤ）としても良いし、一部を直列（ＡＮＤ）としても良い。

第２実施例によれば、第１実施例における(a)〜(d)の作用効果に加え、更に、以下の作用効果を奏する。

(f)ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出量はシール剤Ｓの粘度により変動する。従って、ノズル２６からの吐出量を測定し、即ち、ノズル２６からの吐出量に基づいて、振動出力を調整することにより、吐出装置２５が停止してシール剤Ｓに振動を付与している間、シール剤Ｓの粘度を適正値に保つことができる。その結果、吐出装置２５が停止した後に塗布を開始する場合にパターン３３の塗布精度の低下を防止することができる。

また、ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出量に基づいて、振動出力を調整するので、振動が不足してシール剤Ｓの粘度が高くなったり振動を与えすぎて低くなり過ぎたりすることがなくなり、シール剤Ｓの粘度維持作業の効率をアップすることができる。

また、振動を与えすぎてシール剤Ｓが加熱し、シール剤Ｓの劣化を招いたりすることを防止することができる。その結果、シール剤Ｓの廃棄による損失の発生を未然に防止することができる。

（第３実施例）
第３実施例はシリンジ２７内のシール剤Ｓの残量に基づいて、超音波振動子４３の振動出力を調整するようにしたものである。これは、シリンジ２７内のシール剤Ｓの残量が多いときには振動出力を上げ、残量が少ないときには振動出力を下げる必要があることによるものである。

第２実施例と異なる点は、図６に示す如く、シリンジ２７の円筒部２７Ａの側壁にシール剤Ｓの液面を検出するための透明なガラス又は樹脂製の長窓６０を軸方向に設け、この長窓６０に沿って複数（４つ）の反射型の光学的センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄからなる残量検出器を配置して、シリンジ２７内のシール剤Ｓの残量を段階的に検知することができるようにした点である。この実施例ではＯＮしているセンサ６１ｂ、６１ｃ、６１ｄにより残量を検出することができる。

この場合、超音波振動子４３の振動出力を一定とした条件で、予めシリンジ２７内のシール剤Ｓの残量と塗布量との関係を求め、この関係から各残量値において目標の吐出量を得るための超音波振動の出力を実験等により求める。制御装置３６は、シール剤Ｓの塗布が停止してから設定された時間が経過したとき、シリンジ２７に設けた光学的センサ６１からなる残量検出器の出力値に対応する超音波振動の出力（印加電圧）を求め、求めた印加電圧を超音波振動子４３に付与するように制御する。

尚、実験によれば、シリンジ２７内のシール剤Ｓの残量が多いときに残量が少ないときよりも超音波振動の出力を大きくした場合に、シール剤Ｓの吐出量を目標の吐出量に保つことができた。

第３実施例によれば、第１実施例における(a)〜(d)の作用効果に加え、更に、以下の作用効果を奏する。

(g)制御装置は、シリンジ２７内のシール剤Ｓの残量の検出値に基づいて超音波振動子４３の振動出力を調整するので、ノズルからのシール剤Ｓの吐出を停止させているときに、シリンジ２７内のシール剤Ｓの残量に応じてシール剤Ｓを適正な粘度に維持することができる。

（第４実施例）
第４実施例は、超音波振動をシール剤Ｓに付与することにより、シール剤Ｓの温度が上昇してシール剤Ｓが劣化することを防止するために、以下に説明する如く、ペルチェ素子７１からなるシール剤Ｓの冷却機構７０を設けたものである。

図７に示すように、シリンジホルダ２９の内周に温度検出用の温度センサ７２が埋設され、温度センサ７２は温度コントローラ７３に接続される。また、シリンジホルダ２９の上部のシリンジ２７の外周にペルチェ素子７１が取付けられ、ペルチェ素子７１は駆動電源７４を介して温度コントローラ７３に接続される。

以上の構成からなる冷却機構７０は、以下の如く、動作する。
ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させているときに超音波振動子４３を駆動させて超音波振動をシール剤Ｓに付与すると、その振動エネルギーのためにシール剤Ｓの温度が上昇することがある。温度コントローラ７３は、温度センサ７２の検出値を取り込み、シール剤Ｓの温度が予め設定された設定値となるように、ペルチェ素子７１の駆動電源７４の出力を調整する。駆動電源７４からの出力によりペルチェ素子７１がシリンジ２７内のシール剤Ｓを冷却する。

第４実施例によれば、ペルチェ素子７１からなる冷却機構７０を設けることによりシール剤Ｓの温度上昇を防止することができるので、シール剤Ｓの劣化を防止することができる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、本実施例では、振動発生器は超音波振動子であるが、振動発生器は超音波振動以外の振動を付与するものであっても良い。例えば、電磁ソレノイド式アクチュエータ等に周期的に電圧を印加して振動を付与するものであっても良い。

また、本実施例では、シリンジ２７はステンレス製であるが、シリンジは樹脂からなるものであっても良い。しかしながら、シリンジをステンレス鋼等の金属で形成した方が、テーパ部の成形を精度良く行なえるので、樹脂で形成する場合よりも超音波振動子との密着性を向上させることができ、超音波振動を効率良く伝播させることができて好ましい。

また、ペースト塗布装置は、基板上にシール剤を塗布するものに限らない。例えば、プリント基板等の回路基板に導電性回路パターンを形成するものであっても良い。

また、超音波振動子４３の振動を、記憶部に記憶された時間が経過した時点から開始するものとして説明したが、ノズル２６からのシール剤Ｓの吐出を停止させたときから、つまり、電磁開閉弁３１を閉操作すると同時に開始するようにしても良い。

また、このような場合、超音波振動の出力、例えば、印加電圧を設定された値まで徐所に増加させるように制御しても良い。

また、超音波振動を、シール剤Ｓにシリンジ２７やノズル２６を介して印加する例で説明したが、超音波振動子４３をシリンジ２７内においてシール剤Ｓ中に没するように設け、シール剤Ｓに直接印加するようにしてもよい。

また、超音波振動子４３を、シリンジホルダ２９に超音波振動を増幅して伝播するホーンを介して連結、或いは、超音波振動子４３を固定したホーンをシリンジ２７内においてシール剤Ｓに没するように配置し、ホーンにて増幅された超音波振動をシール剤Ｓに印加するようにしても良い。

また、シリンジ２７の外周に、冷却機構７０としてペルチェ素子７１を取付ける代わりに、水やガス等の流体を流通させる管を配置し、この管内に流体を流通させることで、シール剤Ｓを冷却するようにしても良い。

また、線状のパターンを塗布する例で説明したが、点状のパターンを塗布するものであっても良い。

また、液晶表示パネル製造装置の例で説明したが、表示パネルの製造装置は液晶以外の物質、例えば、有機又は無機ＥＬ物質であっても良い。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図である。 図２は図１のペースト塗布装置における第１実施例の吐出装置の要部拡大断面図である。 図３は図２の吐出装置のシリンジを押し下げて超音波振動子に密着させる構造を示す模式図である。 図４はノズルからの吐出量の測定を説明するための模式図で、（Ａ）はレーザ変位計にて塗布パターンを走査するときの模式図、（Ｂ）は塗布パターンの断面積の算出方法を説明するための模式図である。 図５は第２実施例のフローチャートである。 図６は第３実施例における吐出装置の要部拡大断面図である。 図７は第４実施例における吐出装置の要部拡大断面図である。 図８は液晶表示パネル製造装置の構成を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１ 表示パネルの製造装置
２ ペースト塗布装置
７、８ 基板
２６ ノズル
２７ シリンジ（容器）
３６ 制御装置
４３ 超音波振動子（振動発生器）

Claims (10)

1. 容器内に収容されたペーストをノズルから吐出させて基板上に塗布するペースト塗布装置において、
   前記容器内のペーストに振動を付与する振動発生器と、
   前記ノズルからのペーストの吐出と該振動発生器の駆動とを制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、該ノズルからのペーストの吐出を停止させているときに該振動発生器を駆動させることを特徴とするペースト塗布装置。
2. 前記制御装置は、前記ノズルからペーストを吐出させるときに前記振動発生器の駆動を停止させる請求項１に記載のペースト塗布装置。
3. 前記振動発生器は前記ノズル又はノズルの近傍に設けられる請求項１又は２に記載のペースト塗布装置。
4. 前記制御装置は、前記ノズルからのペーストの吐出量に基づいて、前記振動発生器の出力を調整する請求項１〜３に記載のペースト塗布装置。
5. 前記制御装置は、前記容器内のペーストの残量に基づいて、前記振動発生器の出力を調整する請求項１〜３に記載のペースト塗布装置。
6. 容器内に収容されたペーストをノズルから吐出させて基板上に塗布するペースト塗布方法において、
   前記ノズルからのペーストの吐出を停止させているときに前記容器内のペーストに振動を付与することを特徴とするペースト塗布方法。
7. 前記ノズルからペーストを吐出させるときに前記容器内のペーストに対する振動の付与を停止させる請求項６に記載のペースト塗布方法。
8. 前記ノズルからのペーストの吐出量に基づいて、前記振動出力を調整する請求項６又は７に記載のペースト塗布方法。
9. 前記容器内のペーストの残量に基づいて、前記振動出力を調整する請求項６又は７に記載のペースト塗布方法。
10. ２枚の基板のうち少なくとも一方の基板にペーストを塗布し、ペーストを介して一方の基板と他方の基板を貼り合わせる表示パネルの製造装置において、
    請求項１〜５のいずれかに記載のペースト塗布装置を備えたことを特徴とする表示パネルの製造装置。

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