JP2008216695A - Liquid crystal device manufacturing apparatus, liquid crystal device, and optical deflecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶素子製造装置、液晶素子及び光偏向素子に関し、特に多層の液晶層を有した液晶素子製造装置、液晶素子及び光偏向素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal element manufacturing apparatus, a liquid crystal element, and an optical deflection element, and more particularly, to a liquid crystal element manufacturing apparatus having a multilayer liquid crystal layer, a liquid crystal element, and an optical deflection element.
従来から、基板と液晶とが交互に配設されて、対向配置された一対の基板の間に多層の液晶層が形成された液晶素子がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a liquid crystal element in which a plurality of liquid crystal layers are formed between a pair of substrates arranged opposite to each other, with substrates and liquid crystals arranged alternately.
この液晶素子の例として、例えば、図23に示すように、一対の透明基板W9の間に設けられた強誘電性液晶W8の分子の傾斜方向を切換えて透過光を一方向へシフト可能に構成された光路偏向素子W6を、上下方向のシフトと、左右方向のシフトとなるように対向配置させ、その一対の光路偏向素子W6の間に偏光方向を切換える偏光方向切換基板W7を設けた光偏向素子が挙げられる。 As an example of this liquid crystal device, for example, as shown in FIG. 23, the transmitted light can be shifted in one direction by switching the tilt direction of molecules of a ferroelectric liquid crystal W8 provided between a pair of transparent substrates W9. The optical path deflecting element W6 is arranged so as to face the vertical and horizontal shifts, and the optical deflection is provided with a polarization direction switching substrate W7 for switching the polarization direction between the pair of optical path deflecting elements W6. An element is mentioned.
なお、このように構成された光路偏向素子の使用例として、例えば、リアプロジェクション型のディスプレイの高精細画像を得るために、ライトバルブとスクリーンとの間に、この光路偏向素子を組み込んで、透過光をシフトさせるために用いられる。 In addition, as an example of use of the optical path deflecting element configured as described above, for example, in order to obtain a high-definition image of a rear projection type display, the optical path deflecting element is incorporated between the light valve and the screen and transmitted. Used to shift light.
このような多層の液晶層を備えた液晶素子を製造する装置として、例えば、シール壁等が形成され凸湾曲状に撓ませた複数の可撓性基板を向かい入れて、その可撓性基板同士を圧接及び加熱させるローラ部と、その複数の可撓性基板を向かい入れる直前にその可撓性基板に液晶を吐出させる吐出部とを備えた製造装置が提案されている(例えば、特許文献1の第6頁、図11、図12参照)。
しかしながら、上記した製造装置は、可撓性基板を採用したことでなし得たものであり、極薄のガラス板などを用いた一般的な基板をそのまま用いることはできなかった。 However, the manufacturing apparatus described above can be achieved by adopting a flexible substrate, and a general substrate using an extremely thin glass plate or the like cannot be used as it is.
もっとも、一般的な基板を用いて多層の液晶素子を製造する場合は、まず、一対の基板の間に液晶層を設けた単体の液晶素子を周知の製法・装置でもって製造した後、その製造された素子を、所望段数、接合させていることが一般的であった。そのため、製造工程数が多く、相応のタクトタイムになっていた。しかも、波面収差が増大しないように基板間の接着層の厚みを均一にする必要があり、少なからずとも歩留まりに影響を及ぼしていた。 However, when manufacturing a multilayer liquid crystal element using a general substrate, first, a single liquid crystal element in which a liquid crystal layer is provided between a pair of substrates is manufactured using a well-known manufacturing method and apparatus, and then the manufacturing is performed. In general, the desired elements are joined in the desired number of stages. For this reason, the number of manufacturing processes is large, and the tact time is appropriate. In addition, it is necessary to make the thickness of the adhesive layer between the substrates uniform so that the wavefront aberration does not increase, and this has affected the yield at least.
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる液晶素子製造装置、液晶素子及び光偏向素子を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a liquid crystal element manufacturing apparatus, a liquid crystal element, and an optical deflection element that can solve the above problems.
上記技術課題を達成するために、本発明にかかる液晶素子製造装置、液晶素子、光偏向素子は、下記の技術的手段を講じた。 In order to achieve the above technical problem, a liquid crystal element manufacturing apparatus, a liquid crystal element, and an optical deflecting element according to the present invention employ the following technical means.
すなわち、請求項1にかかる液晶素子製造装置は、基板と液晶とが交互に配設されて、対向配置された一対の基板間に多層の液晶層が形成された液晶素子の製造装置であって、前記液晶と、前記液晶を少なくとも取り囲むように形成された未硬化のシール材とが保持された基板と、フラット状の基板とを、前記液晶素子の構成となるように、所定位置に積重可能に搬送させる搬送手段と、前記所定位置において前記基板同士が揃うように前記基板を位置決めさせる位置決め手段と、前記未硬化のシール材で画成された領域内に前記液晶が拡散可能に、前記位置決め手段で位置決めされた前記基板を押圧させる押圧手段と、前記押圧手段で押圧された複数の前記基板同士を接合可能に、少なくとも前記シール材の一部を硬化させる硬化手段と、を備えることを特徴とする。
That is, the liquid crystal element manufacturing apparatus according to
請求項2にかかる液晶素子製造装置は、請求項1において、前記搬送手段は、前記基板をチャッキング可能なチャック部を備え、前記チャック部は、前記液晶と前記シール材とが設けられた基板面を上向きにさせた状態で前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板を少なくともチャッキング可能に形設されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a second aspect is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the transport means includes a chuck portion capable of chucking the substrate, and the chuck portion is provided with the liquid crystal and the sealing material. The substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held with the surface facing upward is shaped to be at least chuckable.
請求項3にかかる液晶素子製造装置は、請求項1において、前記搬送手段は、前記基板をチャッキング可能なチャック部を備え、前記チャック部は、前記液晶と前記シール材とが設けられた基板面を下向きにさせた状態で前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板を少なくともチャッキング可能に形設されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a third aspect is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the transport means includes a chuck portion capable of chucking the substrate, and the chuck portion is provided with the liquid crystal and the sealing material. The substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held in a state where the surface is faced down is formed so as to be at least chuckable.
請求項4にかかる液晶素子製造装置は、請求項1において、前記搬送手段は、前記基板をチャッキング可能なチャック部を備え、前記チャック部は、少なくとも、前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板の側面をチャッキング可能に形設されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the first aspect, wherein the transport means includes a chuck portion that can chuck the substrate, and the chuck portion holds at least the liquid crystal and the sealing material. Further, the side surface of the substrate is formed so as to be chucked.
請求項5にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から4のいずれか1項において、前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板を形成させる基板形成手段を備えてなり、前記搬送手段は、前記所定位置と前記基板形成手段とを往復動可能に構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, further comprising substrate forming means for forming the substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held, and the conveying means. Is configured to be capable of reciprocating between the predetermined position and the substrate forming means.
請求項6にかかる液晶素子製造装置は、請求項5において、前記基板形成手段は、前記シール材を吐出させるシール材用ディスペンサと、前記液晶を吐出させる液晶用ディスペンサとを備えて構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the fifth aspect, wherein the substrate forming means includes a sealing material dispenser that discharges the sealing material and a liquid crystal dispenser that discharges the liquid crystal. It is characterized by that.
請求項7にかかる液晶素子製造装置は、基板と液晶とが交互に配設されて、対向配置された一対の基板の間に多層の液晶層が形成された液晶素子の製造装置であって、前記基板を所定位置に積重可能に搬送させる搬送手段と、前記搬送手段で所定位置に搬送された前記基板の表面に未硬化のシール材で所要形状に画成させ、その画成された領域内に前記液晶を吐出させる基板形成手段と、前記所定位置において前記基板同士が揃うように前記基板を位置決めさせる位置決め手段と、前記液晶が前記領域内を拡散可能に、前記位置決め手段で位置決めされた前記基板を押圧させる押圧手段と、前記押圧手段で押圧された複数の前記基板同士を接合可能に、少なくとも前記シール材の一部を硬化させる硬化手段とを備えることを特徴とする。
The liquid crystal element manufacturing apparatus according to
請求項8にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から7のいずれか1項において、前記押圧手段は、前記基板が積重される度に押圧動作が実行されるように構成されていることを特徴とする。 The liquid crystal element manufacturing apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the pressing means is configured to perform a pressing operation each time the substrates are stacked. It is characterized by.
請求項9にかかる液晶素子製造装置は、請求項8において、前記硬化手段は、前記押圧手段の押圧動作が実行される度に実行されるように構成されていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the eighth aspect, the curing unit is configured to be executed every time the pressing operation of the pressing unit is performed.
請求項10にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から7のいずれか1項において、前記押圧手段と前記硬化手段は、所望する全ての前記基板を積重させた後に実行されるように構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a tenth aspect is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the pressing unit and the curing unit are executed after stacking all desired substrates. It is characterized by being.
請求項11にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から10のいずれか1項において、前記位置決め手段は、積重された前記基板の位置ズレを検知させる検知部と、前記検知部によって位置ズレが検知された基板に対して位置を補正させる補正部とを備えたことを特徴とする。 The liquid crystal element manufacturing apparatus according to an eleventh aspect is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to tenth aspects, wherein the positioning unit detects a positional deviation of the stacked substrates, and a positional deviation is detected by the detecting unit. And a correction unit that corrects the position of the substrate on which detection is detected.
請求項12にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から11のいずれか1項において、前記基板を上に向かって積重させるように構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a twelfth aspect is characterized in that, in any one of the first to eleventh aspects, the substrate is stacked upward.
請求項13にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から11のいずれか1項において、前記基板を下に向かって積重させるように構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a thirteenth aspect is characterized in that, in any one of the first to eleventh aspects, the substrate is stacked downward.
請求項14にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から13のいずれか1項において、大気圧以下に減圧させた状態で、前記基板を押圧させ基板同士を接合させるように構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the substrates are pressed and bonded together in a state where the pressure is reduced to atmospheric pressure or lower. It is characterized by.
請求項15にかかる液晶素子製造装置は、請求項1から14のいずれか1項において、前記位置決め手段は、前記基板が積重される度に実行、または、所望する全ての前記基板を積重させた後に実行、または、前記基板が積重される度と所望する全ての前記基板を積重させた後に実行されるように構成されていることを特徴とする。 A liquid crystal element manufacturing apparatus according to a fifteenth aspect is the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the positioning means is executed each time the substrates are stacked or stacked on all desired substrates. It is configured to be executed after being carried out, or to be carried out after the substrate is stacked and when all the desired substrates are stacked.
請求項16にかかる液晶素子は、請求項1から15のいずれか1項に記載の液晶素子製造装置で製造されたことを特徴とする。 A liquid crystal element according to a sixteenth aspect is manufactured by the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects.
請求項17にかかる光偏向素子は、請求項1から15のいずれか1項に記載の液晶素子製造装置で製造された光偏向素子であって、一対の透明基板の間に偏光方向を切換える偏光方向切換基板を設け、前記偏光方向切換基板と夫々の前記透明基板との間に強誘電性液晶を設け、前記偏光方向切換基板を挟んで一方側に設けた前記強誘電性液晶の分子の傾斜方向を切換えて透過光を上下方向へシフト可能に構成し、前記偏光方向切換基板を挟んで他方側に設けた強誘電性液晶の分子の傾斜方向を切換えて前記透過光を左右方向へシフト可能に構成したことを特徴とする。
An optical deflection element according to claim 17 is an optical deflection element manufactured by the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of
本発明によれば、搬送手段が、基板と液晶とが交互に配設するように、液晶と、前記液晶を少なくとも取り囲むように形成された未硬化のシール材とが保持された基板と、フラット状の基板を搬送し、位置決め手段が、基板同士が揃うように基板を位置決めし、押圧手段が、位置決め手段で位置決め済みの基板を押圧して、シール材で画成した領域内に液晶を拡散し、硬化手段が、押圧手段で押圧中または押圧後の複数の基板同士を接合するから、一対の極薄のガラス板などからなる通常の基板の間に、基板と液晶とを所望数交互に配設して多層の液晶層を有した液晶素子を製造することができる。また、接着層を介して基板同士の直接的な接合をなくしたから、タクトタイムを短縮できる。また、基板間にその接着層がないから、波面収差が増大する恐れが無く、また、接着層の厚みを均一にする必要もないことから、歩留まりを向上することができる。 According to the present invention, the conveying means includes a substrate on which a liquid crystal and an uncured sealing material formed so as to surround at least the liquid crystal are held so that the substrate and the liquid crystal are alternately disposed, and a flat The positioning unit positions the substrate so that the substrates are aligned, and the pressing unit presses the positioned substrate by the positioning unit, and the liquid crystal is diffused in the region defined by the sealing material. Since the curing means joins a plurality of substrates being pressed or pressed by the pressing means, a desired number of substrates and liquid crystals are alternately arranged between a pair of ultra-thin glass plates. It is possible to manufacture a liquid crystal element having a multilayer liquid crystal layer. Further, since the direct bonding between the substrates is eliminated via the adhesive layer, the tact time can be shortened. Further, since there is no adhesive layer between the substrates, there is no fear of increasing wavefront aberration, and it is not necessary to make the thickness of the adhesive layer uniform, so that the yield can be improved.
また、本発明によれば、搬送手段で所定位置に搬送した基板の表面に、未硬化のシール材で略枠状に画成し、その画成した領域内に液晶を吐出する基板形成手段を設けたから、未硬化のシール材と液晶を予め基板に設けるための前処理部のスペースを不要にすることができる。 Further, according to the present invention, there is provided substrate forming means for defining a substantially frame shape with an uncured sealing material on the surface of the substrate conveyed to a predetermined position by the conveying means, and discharging liquid crystal in the defined area. Since it provided, the space of the pre-processing part for providing an unhardened sealing material and a liquid crystal in a board | substrate previously can be made unnecessary.
次に、本発明にかかる液晶素子製造装置の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態にかかる液晶素子製造装置で製造される液晶素子W1は、基板と液晶W3とが交互に配設されるように、液晶W3と、その液晶W3を少なくとも取り囲むように形成された未硬化のシール材(紫外線硬化型または紫外線硬化―熱硬化併用型)とが保持された第1基板W2と、そのようなシール材W4や液晶W3が設けられていないフラット状の第2基板W5とを用いて、図21に示すような、対向配置された一対の基板の間に多層の液晶層が形成された液晶素子W1である。 Next, an embodiment of a liquid crystal device manufacturing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the liquid crystal element W1 manufactured by the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the present embodiment is formed so as to surround at least the liquid crystal W3 and the liquid crystal W3 so that the substrate and the liquid crystal W3 are alternately arranged. A first substrate W2 on which an uncured sealing material (ultraviolet curing type or ultraviolet curing-thermosetting type) is held, and a flat second substrate W5 on which such a sealing material W4 or liquid crystal W3 is not provided. 21 is a liquid crystal element W1 in which a multilayer liquid crystal layer is formed between a pair of opposed substrates as shown in FIG.
また、本実施形態にかかる液晶素子製造装置は、そのような液晶素子W1が面方向に2つ同時に形成させるものを例示しており、製造後に中央から切り出して液晶素子W1を2コ取りするようになっている。以下、各実施の形態について詳述する。 Moreover, the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the present embodiment exemplifies an apparatus in which two such liquid crystal elements W1 are simultaneously formed in the surface direction, and cut out from the center after manufacturing so as to take two liquid crystal elements W1. It has become. Hereinafter, each embodiment will be described in detail.
(実施の形態1)
実施の形態1にかかる液晶素子製造装置は、図1に示すように、台座1と、搬送手段と、位置決め手段と、押圧手段と、硬化手段と、制御手段とを備えて構成されている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the first exemplary embodiment includes a
台座1は、例えばステンレス材、アルミ材等の所要の硬度が確保された金属材で平行度の高い板状に形成されると共に、そのシール材W4の形成部分と対応した位置に、上下面を貫くスリット孔2が形成されてなり、装置のテーブルT面に取り付けられた紫外線ヘッド部7(後述する)の上面に取り付けられている。この台座1上が、第1基板W2と第2基板W5とが搬送され積重される所定位置となる。なお、上記のスリット孔2は、後述する紫外線ヘッド7aから照射された紫外線を紫外線硬化型または紫外線硬化―熱硬化併用型のシール材W4へ照射させる導光路になっている。
The
この台座1は、基板を載置させ、積重された基板を介して、後述する押圧手段により所定の押圧力を受ける部材であるため、上記した金属材などの高硬度の部材からなるが、その金属材のほかに、ガラス、石英等の透明材料でも良いもので、この場合、スリット孔2を不要にすることができる。
Since this
搬送手段は、クリーンロボット(図示せず)と、チャック部3とを備えて構成されている。
The transport means includes a clean robot (not shown) and a
クリーンロボットは、周知の送り機構でもってX・Y・Z・θ方向制御動可能なアームを備えて構成され、当該装置のテーブルT面から立設されている。なお、X方向とは図1において左右方向を、Y方向とは図1において奥行き方向を、Z方向とは図1において上下方向を、θ方向とは図1において回転方向をいう。 The clean robot includes an arm that can be controlled in the X, Y, Z, and θ directions with a known feed mechanism, and is erected from the table T surface of the apparatus. The X direction is the left-right direction in FIG. 1, the Y direction is the depth direction in FIG. 1, the Z direction is the up-down direction in FIG. 1, and the θ direction is the rotation direction in FIG.
チャック部3は、透明部材でもって、第1基板W2や第2基板W5より一回り大きい板状に形成されると共に、その一方の面に、第1基板W2の、液晶W3やシール材W4、配向材等が形成されていない部位、すなわち、少なくとも第1基板W2の液晶W3等を逃がすように、液晶側の面の縁部と基板周側面とが交差するコーナー部と、液晶側の面の基板中央に接触させて、基板を静電吸着させる階段状(段差が2段)の凹部3dが形成されてなる。このように形設されたチャック部3は、その凹部3dが下側となるように、上記したアームに水平状に接続されている。
The
このチャック部3は、上記したように、少なくとも、液晶W3とシール材W4等が設けられた基板面を上向きにさせた状態で、第1基板W2を静電吸着させるようになっているが、第2基板W5も静電吸着できるようになっている。なお、第1基板W2と第2基板W5とを、このチャック部3でチャッキングさせる場合、上記のクリーンロボットは、そのアーム数がシングルで事足りるが、図2に示したような、段差が1段の凹部3eが形成されたチャック部3bで第2基板W5を静電吸着させる場合、ツインアームのクリーンロボットまたはシングルアームのクリーンロボットを2台設置する。
As described above, the
また、本実施の形態では、チャック部3を移動させる手段として、クリーンロボットを用いているが、このものに限定されず、ボールネジ送り機構等を組み合わせた周知構造のX・Y・Z・θ方向制御動可能な移動テーブル装置に、上記したチャック部3を接続させても良いものである。なお、本実施の形態では、上記した第2基板W5専用のチャック部3bを備えているものとする。
In the present embodiment, a clean robot is used as means for moving the
また、本実施の形態では、静電吸着によるチャッキングを例示しているが、凹部3d,3e内の気圧を減圧させるバキュームによるチャッキングでも良い。
Further, in the present embodiment, chucking by electrostatic adsorption is illustrated, but vacuum chucking that reduces the atmospheric pressure in the
位置決め手段は、検知部と、補正部とを備えて構成されている。 The positioning means includes a detection unit and a correction unit.
検知部は、X・Z方向に制御動可能な送り機構部(図示せず)に接続されたカメラ4を備えてなり、第1基板W2と第2基板W5の双方に予め形成されたアライメントマークが撮像可能になっている。なお、このアライメントマークは、カメラ4で検出できるだけのコントラスト差が得られる材料で形成する必要があるが、例えば基板に形成する電極材料(スズ添加酸化インジウム膜、クロム膜等)を用いることもできる。
The detection unit includes a
また、本実施形態では、このアライメントマークは、各位置決め時に誤動作しないように、基板毎に異なる位置に異なる形状のマークになっている。 In this embodiment, the alignment mark is a mark having a different shape at a different position for each substrate so as not to malfunction during each positioning.
補正部は、X・Y・Z方向制御動可能な送り機構部(図示せず)に接続され、第1基板W2や第2基板W5の4側面に当接可能な複数の接触子5を備えて構成されている。この補正部は、カメラ4で撮像されたアライメントマークの位置と、予め設定されたアライメントマークの位置データとに基づいて各基板の位置ズレ量を算出し、その位置ズレ量に基づいて、位置ズレを起こしている基板の側面に接触子5を当接・押動して位置補正するようになっている。
The correction unit includes a plurality of
さらに、この補正部は、撮像したマークの形状パターンを認識できるようになっており、基板の積重順と個々のマークとを予め対応づけておくことで、位置ズレしているアライメントマークが積重された基板の何枚目であるか、把握できるようになっている。 Furthermore, the correction unit can recognize the shape pattern of the captured mark, and the alignment marks that are misaligned are stacked by associating the stacking order of the substrates with individual marks in advance. It is possible to grasp the number of the stacked substrates.
このように本実施の形態では、検知部と補正部とを備えた位置決め手段を例示しているが、当該装置のテーブルT面または台座1から位置決めピンを突設させ、その位置決めピンに各基板の側面を突き当てることで位置決めする位置決め手段としても良い。この場合、チャック部3と位置決めピンとが干渉しないように、チャック部3の一部を切欠させ、さらに、チャック部3とチャッキングされた基板との間にX方向に“遊び”があるようにして、基板の側面を位置決めピンに突き当てた際、基板がX方向に逃げながら位置ズレを補正するようにする。
As described above, in the present embodiment, the positioning means including the detection unit and the correction unit is illustrated. However, a positioning pin protrudes from the table T surface or the
なお、検知部と補正部とを備えて画像処理技術を用いた位置決め手段と、位置決めピンによる位置決め手段の採用基準として、例えば、位置合わせ精度が概ね0.2mm程度であれば、後者の位置決めピンによる位置決め手段を採用し、位置合わせ精度が0.2mm未満の高精度が要求される場合、前者の画像処理技術を用いた位置決め手段を採用することが、夫々の精度を担保することが容易なことから好ましいものである。 In addition, if the positioning means using the image processing technology including the detection unit and the correction unit and the positioning unit using the positioning pin are adopted, for example, if the positioning accuracy is about 0.2 mm, the latter positioning pin When the positioning means is used, and the positioning accuracy is required to be high accuracy of less than 0.2 mm, it is easy to secure the respective accuracy by adopting the former positioning means using the image processing technology. Therefore, it is preferable.
押圧手段は、上面側からカメラ4によるアライメントマークの撮像が可能なように、例えば、ガラス、石英等の所要の硬度が確保された板状の透明材料で形成された押圧板6がY方向制御動可能な送り機構部(図示せず)に接続されてなり、その押圧板6が台座1の真上に位置(動作初期位置)されるように配設されている。
For the pressing means, the
この押圧板6の底面と台座1の上面との平行度が極めて高くなるように、この両者は配設されており、このように構成された押圧手段は、押圧板6が台座1上に積重した基板に向かって下降し、略矩形の枠状に画成した未硬化のシール材W4とその上下の基板とで画成した領域内に液晶W3が隙間なく拡散するまで押圧するようになっている。
Both are arranged so that the parallelism between the bottom surface of the
なお、この押圧板6は、台座1上に積重された基板を押圧させる部材である上に、上面側からカメラ4によるアライメントマークの撮像が可能なように、上記したガラス、石英等の高硬度の部材からなるが、例えば、上記したような位置決めピンによる位置決め手段の場合、ステンレス材、アルミ材等の金属材を用いることができる。
The
硬化手段は、台座1に設けられたスリット孔2と対応した位置にLEDやランプ等の複数の紫外線ヘッド7aが内装され所要の高さで台座1を支承させる紫外線ヘッド部7と、その紫外線ヘッド部7と結線され、調光や照射制御を行う制御部(図示せず)とを備えて構成され、装置のテーブルT面に紫外線ヘッド部7が取り付けられている。
The curing means includes a plurality of ultraviolet heads 7a such as LEDs and lamps that are mounted at positions corresponding to the slit holes 2 provided in the
このように構成された硬化手段は、所要のタイミングでもって紫外線ヘッド7aから紫外線を照射することで、導光路であるスリット孔2を介して、その紫外線が基板間のシール材W4に届き、照射を受けたシール材W4は硬化して、基板同士が接合するようになっている。
The curing means configured as described above irradiates the ultraviolet rays from the
なお、本実施の形態では、紫外線の照射を台座1側から行うものを例示しているが、押圧手段側から行っても良い。
In the present embodiment, the ultraviolet irradiation is performed from the
また、本実施の形態にかかる硬化手段は、複数の基板同士を完全に接合させるものを例示しているが、上記したシール材W4の一部のみを硬化(1箇所に限定されない)、または、液晶を拡散させる領域とは別にシール材で形成した仮止め部(1箇所に限定されない)のみを硬化させて、一旦、基板同士を仮止めさせ、後工程にて、全体を硬化させて基板同士を接合させても良い。 Moreover, although the hardening means concerning this Embodiment has illustrated what joins several board | substrates completely, only a part of above-described sealing material W4 is hardened (it is not limited to one place), or In addition to the region where the liquid crystal is diffused, only the temporary fixing portion (not limited to one place) formed of a sealant is cured, and the substrates are temporarily fixed, and then the entire substrate is cured in a subsequent process. May be joined.
制御手段は、搬送手段、位置決め手段、押圧手段、硬化手段を統括制御させて、所定のタイミングでもって各構成部を制御動させるもので、その詳細は、以下の動作説明で行うものとする。 The control means performs overall control of the conveying means, positioning means, pressing means, and curing means to control each component at a predetermined timing, and details thereof will be described in the following operation description.
次に、図1〜図4を参照しながら、以上のように構成された実施の形態1にかかかる液晶素子製造装置の一連の動作を説明する。 Next, a series of operations of the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
まず、図示しない基板形成装置に透明基板をセットし(図4:ステップS1)、シール材W4や液晶W3等の所要の構成材を用いて第1基板W2を形成する(図4:ステップS2)。そして、図示しない基板形成装置上に設けた第1基板W2の搬出位置にチャック部3を移動し、第1基板W2を静電吸着する。
First, a transparent substrate is set on a substrate forming apparatus (not shown) (FIG. 4: step S1), and a first substrate W2 is formed using required constituent materials such as a sealing material W4 and a liquid crystal W3 (FIG. 4: step S2). . And the chuck |
第1基板W2を静電吸着したチャック部3は、台座1上の所定位置まで移動(図4:ステップS3)し、静電吸着を解除して台座1上の所定位置に第1基板W2を載置する。この載置した基板は、最上段となる第2基板W5か否か、すなわち予め設定された搬送回数に達したか否かを判断し(図4:ステップS5)し、その回数に達していない場合(図4:ステップS5/No)、上記と同じ動作でもって1枚目の第1基板W2上に2枚目の第1基板W2を載置する。
The
このとき、図2に示すように、2枚目の第1基板W2の静電吸着を解除する前に、予め位置設定したチャック部3の上面にカメラ4を移動して、第1基板W2に形成したアライメントマークを撮像し、1枚目の第1基板W2の位置が正常な位置に載置しているかチェックを行う。
At this time, as shown in FIG. 2, before releasing the electrostatic attraction of the second first substrate W2, the
仮に、位置ズレしていた場合、1枚目の第1基板W2の側面に接触子5を当接・押動して位置補正を行い、その後、2枚目の第1基板W2の静電吸着を解除して1枚目の第1基板W2上に2枚目の第1基板W2を載置する。
If the position is misaligned, the
同様に、2+n枚目の第1基板W2の静電吸着を解除する前に、2+n枚目未満の第1基板W2の位置チェック・位置補正を行う(図4:ステップS4)。この一連の動作を第2基板W5の搬送回数(積み重ね数)に達するまで繰り返し(図4:ステップS5/No)、所望数の第1基板W2の積重を行う。なお、カメラ4は位置補正後、速やかに待機位置に戻る。
Similarly, before releasing the electrostatic adsorption of the 2 + n-th first substrate W2, the position check and the position correction of the 2 + n-th first substrate W2 are performed (FIG. 4: step S4). This series of operations is repeated until the number of times of transporting (stacking) the second substrate W5 is reached (FIG. 4: Step S5 / No), and a desired number of first substrates W2 are stacked. The
続いて、所望数の第1基板W2の積重が完了するその前後に、第2基板W5の搬出位置に第2基板W5専用のチャック部3bを移動し、第2基板W5を静電吸着する。この第2基板W5を静電吸着した第2基板W5専用のチャック部3bは、最上段の第1基板W2の直上まで移動し、静電吸着を解除する前に、上記と同様の位置ズレのチェック、位置補正を行い、静電吸着を解除して、その最上段の第1基板W2上に第2基板W5を載置する。この載置が完了したら、第2基板W5専用のチャック部3bは、第2基板W5の搬出位置に戻る。
Subsequently, before and after the stacking of the desired number of first substrates W2 is completed, the
このようにして、全ての基板の積重が完了したら(図4:ステップS5/Yes)、透明材料で形成した押圧板6がその積重した基板に向かって下降を開始し、押圧板6が第2基板W5に接触する。この押圧板6が第2基板W5に接触したら、図3に示すように、予め位置設定した押圧板6の上面にカメラ4を移動して、押圧動作時における各基板の位置ズレを監視する。
When the stacking of all the substrates is completed in this way (FIG. 4: Step S5 / Yes), the
このようにして位置ズレの監視下で、略矩形の枠状に画成した未硬化のシール材W4とその上下の基板とで画成した夫々の領域内に、夫々の液晶W3が隙間なく拡散するまで押圧していく(図4:ステップS6)。仮に、この押圧動作時、位置ズレを起こしたら、該当する基板の側面に接触子5を当接・押動して位置補正する。
In this way, under the monitoring of the positional deviation, the respective liquid crystals W3 diffuse without gaps in the respective regions defined by the uncured sealing material W4 defined in a substantially rectangular frame shape and the upper and lower substrates. Press until it is done (FIG. 4: Step S6). If the position shift occurs during the pressing operation, the
夫々の液晶W3が夫々の領域内に隙間なく拡散するまで押圧したら、紫外線ヘッド7aから紫外線の照射が開始して、導光路であるスリット孔2を介して基板間のシール材W4に所定時間に亘って照射する(図4:ステップS7)。紫外線の照射を受けたシール材W4は硬化を開始して基板同士を接合する。
When each liquid crystal W3 is pressed until it diffuses into each region without any gap, ultraviolet irradiation starts from the
所定時間が経過して基板同士が接合したら、押圧板6が上昇して初期位置に戻り、台座1上に、図21に示すような、対向配置した一対の基板の間に多層の液晶層を形成した液晶素子W1が完成して一連の動作が終了する。
When the substrates are bonded after a predetermined time has passed, the
なお、台座1上の液晶素子W1は、所望の搬送手段、例えば、第2基板W5専用のチャック部3bを移動しチャッキングして所望の搬出位置へ搬送する。
Note that the liquid crystal element W1 on the
以上、実施の形態1にかかる液晶素子製造装置を説明したが、この装置によれば、一対の極薄のガラス板などからなる通常の基板の間に、基板と液晶W3とを所望数交互に配設して多層の液晶層を有した液晶素子W1を製造することができる。また、接着層を介して基板同士の直接的な接合をなくしたから、タクトタイムを短縮できる。また、基板間にその接着層がないから、波面収差が増大する恐れが無く、また、接着層の厚みを均一にする必要もないことから、歩留まりを向上することができる。
As mentioned above, although the liquid crystal element manufacturing
また、液晶W3とシール材W4等が設けられている面を上にしてその面側から第1基板W2をチャッキングするから、その状態のまま基板の重ね合わせができ、タクトタイムの短縮を図ることができる。 Also, since the first substrate W2 is chucked from the surface side where the liquid crystal W3 and the sealing material W4 are provided, the substrates can be stacked in this state, and the tact time can be shortened. be able to.
また、基板の押圧とシール材W4の硬化を、すべての基板を重ね合わせた後に行うから、タクトタイムの短縮化が図れる上に、全面均一な押圧が可能となることから、たわみが少なく、高品位の多層の液晶層を有した液晶素子W1を製造することができる。 In addition, since the pressing of the substrate and the curing of the sealing material W4 are performed after all the substrates are overlapped, the tact time can be shortened and the entire surface can be pressed uniformly. A liquid crystal element W1 having a multi-layered liquid crystal layer can be manufactured.
なお、実施の形態1で例示したチャック部3は、液晶W3とシール材W4等が設けられた基板面を上向きにさせた状態で、第1基板W2を静電吸着させるようになっているが、図5に示すように、液晶W3とシール材W4等が設けられた基板面を下向きにさせた状態で、第1基板W2を静電吸着によるチャッキング、または、凹部3d内の気圧を減圧させるバキュームによるチャッキングでも良い。
The
この場合、第1間基板の搬送は液晶W3やシール材W4が設けられていない面をチャッキングするので、シール材W4や液晶W3に対する汚染の恐れを払拭できる。ただし、シール材W4や液晶W3が存在しなくとも配向材が形成されているので、実施の形態1で例示したチャック部3のように、配向材等を傷つけないように形設する必要がある。なお、台座1上に最初に載置する基板は、予め液晶W3・シール材W4を設けていない第2基板W5となる。
In this case, since the conveyance of the first inter-layer substrate chucks the surface on which the liquid crystal W3 and the sealing material W4 are not provided, the possibility of contamination of the sealing material W4 and the liquid crystal W3 can be eliminated. However, since the alignment material is formed even if the sealing material W4 and the liquid crystal W3 are not present, it is necessary to form the alignment material and the like so as not to damage the
さらに、チャック部3の他の変形例として、図6に示すように、基板側面のみを接触させるように形成したチャック部3cでも良い。この場合も、静電吸着によるチャッキング、または、凹部3f内の気圧を減圧させるバキュームによるチャッキングが好ましい。この変形例によれば、液晶W3やシール材W4が設けられていない面をチャッキングすることになるので、シール材W4や液晶W3に対する汚染の恐れを払拭できる。
Furthermore, as another modification of the
(実施の形態2)
実施の形態2にかかる液晶素子製造装置は、押圧板6による押圧と、硬化手段による紫外線の照射とを、実施の形態1で例示した基板積重後の一括した動作に換えて、図7〜図11に示すように、各基板の重ね合わせの度に行われるようにした例である。
(Embodiment 2)
In the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the second embodiment, the pressing by the
実施の形態2にかかる液晶素子製造装置の機構部の構成は、実施の形態1と基本的には同じであるが、実施の形態2では、第1基板W2をチャッキングしたまま押圧板6で押圧するようにしているため(図9参照)、実施の形態1で例示したチャック部3をクリーンロボットのアームまたは周知構造のX・Y・Z・θ方向制御動可能な移動テーブル装置に着脱可能に掴持させて、その押圧時にチャック部3をフリー状態にさせている。
The structure of the mechanical part of the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, in the second embodiment, the
なお、このように機構部の構成は、実施の形態1と基本的には同じであるため、実施の形態1と同一の符号を付して、機構部の構成の説明は省略し、以下、実施の形態2にかかかる液晶素子製造装置の一連の動作を説明する。 In addition, since the structure of the mechanism unit is basically the same as that of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment are given, and the description of the structure of the mechanism unit is omitted. A series of operations of the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the second embodiment will be described.
まず、図示しない基板形成装置に透明基板をセットし(図11:ステップS8)、シール材W4や液晶W3等の所要の構成材を用いて第1基板W2を形成する(図11:ステップS9)。 First, a transparent substrate is set in a substrate forming apparatus (not shown) (FIG. 11: Step S8), and a first substrate W2 is formed using required constituent materials such as a sealing material W4 and a liquid crystal W3 (FIG. 11: Step S9). .
そして、図示しない基板形成装置上に設けた第1基板W2の搬出位置にチャック部3を移動し、第1基板W2を静電吸着する。
And the chuck |
第1基板W2を静電吸着したチャック部3は、図7に示すように、台座1上の所定位置まで移動(図11:ステップS10)し、静電吸着を解除して台座1上の所定位置に第1基板W2を載置する。この載置した基板は、最下段となる第1基板W2か否か、すなわち搬送回数1回目か否かを判断し(図11:ステップS12)し、最下段となる第1基板W2である場合(図11:ステップS12/Yes)、上記と同じ動作でもって1枚目の第1基板W2上に2枚目の第1基板W2を載置する。
As shown in FIG. 7, the
このとき、図8に示すように、2枚目の第1基板W2の静電吸着を解除する前に、予め位置設定したチャック部3の上面にカメラ4を移動して、第1基板W2に形成したアライメントマークを撮像し、1枚目の第1基板W2の位置が正常な位置に載置しているかチェックを行う。
At this time, as shown in FIG. 8, before releasing the electrostatic attraction of the second first substrate W2, the
仮に、位置ズレしていた場合、1枚目の第1基板W2の側面に接触子5を当接・押動して位置補正を行い、その後、2枚目の第1基板W2の静電吸着を解除して1枚目の第1基板W2上に2枚目の第1基板W2を載置すると共に、チャック部3をフリー状態にする。
If the position is misaligned, the
このようにして、1枚目の第1基板W2上に2枚目の第1基板W2が積重したら、透明材料で形成した押圧板6がその積重した基板に向かって下降を開始し、図9に示すように、押圧板6がチャック部3に接触する。この押圧板6がチャック部3に接触したら、予め位置設定した押圧板6の上面にカメラ4を移動して、押圧動作時における基板同士の位置ズレを監視する。
Thus, when the second first substrate W2 is stacked on the first first substrate W2, the
このようにして位置ズレの監視下で、略矩形の枠状に画成した未硬化のシール材W4とその上下の基板とで画成した夫々の領域内に、夫々の液晶W3が隙間なく拡散するまで押圧していく(図11:ステップS13)。仮に、この押圧動作時、位置ズレを起こしたら、該当する基板の側面に接触子5を当接・押動して位置補正する。
In this way, under the monitoring of the positional deviation, the respective liquid crystals W3 diffuse without gaps in the respective regions defined by the uncured sealing material W4 defined in a substantially rectangular frame shape and the upper and lower substrates. Press until it is done (FIG. 11: Step S13). If the position shift occurs during the pressing operation, the
液晶W3が領域内に隙間なく拡散するまで押圧したら、紫外線ヘッド7aから紫外線の照射が開始して、導光路であるスリット孔2を介して基板間のシール材W4に所定時間に亘って照射する(図11:ステップS14)。紫外線の照射を受けたシール材W4は硬化を開始して基板同士が接合する。
When the liquid crystal W3 is pressed until it diffuses into the region without any gaps, irradiation of ultraviolet rays starts from the
所定時間が経過して基板同士が接合したら、押圧板6が上昇して初期位置に戻り、クリーンロボットがチャック部3を掴持して、図示しない基板形成装置上に設けた第1基板W2の搬出位置に移動する。
When the substrates are joined after a predetermined time has passed, the
そして、この硬化手段で接合した基板は、最上段となる第2基板W5か否か、すなわち予め設定された搬送回数に達したか否かを判断し(図11:ステップS15)し、その回数に達していない場合(図11:ステップS15/No)、図10に示すように、上記と同じ動作でもって2枚目の第1基板W2上に3枚目の第1基板W2を載置して、上記の一連の動作を行う。この一連の動作は、押圧し硬化した基板が、最上段となる第2基板W5になるまで行う。そして、第2基板W5を押圧し硬化したら(図11:ステップS15/Yes)台座1上に、図21に示すような、対向配置した一対の基板の間に多層の液晶層を形成した液晶素子W1が完成して一連の動作が終了する。 And it is judged whether the board | substrate joined by this hardening means is the 2nd board | substrate W5 used as the uppermost stage, ie, whether the frequency | count of preset conveyance was reached (FIG. 11: step S15), and the frequency | count If not reached (FIG. 11: Step S15 / No), as shown in FIG. 10, the third first substrate W2 is placed on the second first substrate W2 by the same operation as described above. Then, the above series of operations are performed. This series of operations is performed until the pressed and cured substrate becomes the second substrate W5 which is the uppermost stage. When the second substrate W5 is pressed and cured (FIG. 11: Step S15 / Yes), a liquid crystal element in which a multi-layer liquid crystal layer is formed between a pair of opposed substrates as shown in FIG. W1 is completed and a series of operations are completed.
このように実施の形態2では、各基板の重ね合わせの度に押圧動作が行われるが、その押圧力は、常に一定の押圧力でもって押圧すると、押圧回数の多い下側液晶層ほど液晶層厚が潰れて薄くなる傾向にあり、各液晶層の厚みが不均一になる恐れがある。結果的に液晶層厚が所定厚みよりも薄くなり、液晶がシール材壁を破って外側に染み出したり、逆に所定の厚みにまで液晶層が潰れず、シール材周辺と中央部で厚みの異なる層が発生したりするなどの不具合が生じる恐れがあることから、実施の形態2では、最初の液晶層を形成する場合の押圧力より最終の液晶層を形成する場合の押圧力が大となるように漸次可変となるようにするのが望ましい。 As described above, in the second embodiment, the pressing operation is performed each time the respective substrates are overlapped. When the pressing force is always pressed with a constant pressing force, the lower liquid crystal layer having a higher pressing frequency is the liquid crystal layer. The thickness tends to be crushed and thinned, and the thickness of each liquid crystal layer may be uneven. As a result, the liquid crystal layer thickness becomes thinner than the predetermined thickness, the liquid crystal breaks the sealing material wall and oozes out to the outside, and conversely, the liquid crystal layer does not collapse to the predetermined thickness. In the second embodiment, the pressing force when forming the final liquid crystal layer is larger than the pressing force when forming the first liquid crystal layer because there is a possibility that a problem such as generation of a different layer may occur. It is desirable to make it gradually variable.
なお、台座1上の液晶素子W1は、実施の形態1と同様に、所望の搬送手段、例えば、第2基板W5専用のチャック部3を移動しチャッキングして所望の搬出位置へ搬送する。
As in the first embodiment, the liquid crystal element W1 on the
以上、実施の形態2にかかる液晶素子製造装置を説明したが、この装置によれば、重ね合わせの度に、押圧と硬化をするので、実施の形態1より位置ずれが発生しにくい。
As mentioned above, although the liquid crystal element manufacturing
(実施の形態3)
実施の形態3にかかる液晶素子製造装置は、図12〜図15に示すように、実施の形態2に対し天地を逆転させて基板を下に向かって積重させるように構成した例である。
(Embodiment 3)
As shown in FIGS. 12 to 15, the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the third embodiment is an example in which the top and bottom are reversed with respect to the second embodiment and the substrates are stacked downward.
この場合におけるチャック部3は、図12に示すように、第1基板W2を搬送する際、液晶W3とシール材W4等が設けられた基板面を上向きにさせた状態で、第1基板W2の底面側をチャッキングさせている。なお、かかるチャック部3で第1基板W2のチャッキングする際、実施の形態1で例示したようなチャック部3で第1基板W2の上面側からチャッキングして一旦浮上させ、その浮上した第1基板W2を、その底面側からチャッキングさせることが好ましい。
As shown in FIG. 12, the
この場合、浮上用のチャック部3は、図示しない基板形成装置に組み込むことが好ましい。また、第2基板W5の場合は、上面側からチャッキングしてチャック部3を上下反転させたり、上記したように一旦浮上させて底面側からチャッキングさせる。また、台座1と第2基板W5との係合は、静電吸着させることが好適である。
In this case, the floating
このように実施の形態3の構成は、実施の形態2に対し天地を逆転させた例であり、実施の形態2(実施の形態1)と同一の符号を付して、機構部の構成、及び、動作説明は省略する。 Thus, the configuration of the third embodiment is an example in which the top and bottom are reversed with respect to the second embodiment, the same reference numerals as those of the second embodiment (the first embodiment) are given, and the configuration of the mechanism unit, And explanation of the operation is omitted.
この実施の形態3にかかる液晶素子製造装置によれば、チャック部3が基板の底面側をチャッキングして搬送するから、搬送時の基板脱落の恐れを払拭できる。
According to the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the third embodiment, the
(実施の形態4)
実施の形態4にかかる液晶素子製造装置は、実施の形態1〜3のいずれかの装置に、図16に示すように、シール材W4と液晶W3とを用いて第1基板W2を形成させる基板形成手段を備えた例である。なお、図16は、実施の形態1または2の装置に組み込んだものを例示しており、液晶素子W1の製造手順は上記と同じであるため、液晶素子W1の製造にかかる動作説明は省略する。
(Embodiment 4)
The liquid crystal element manufacturing apparatus according to the fourth embodiment is a substrate on which any one of the first to third embodiments forms a first substrate W2 using a sealing material W4 and a liquid crystal W3 as shown in FIG. It is an example provided with the formation means. FIG. 16 exemplifies what is incorporated in the apparatus of the first or second embodiment, and the manufacturing procedure of the liquid crystal element W1 is the same as described above. Therefore, the description of the operation for manufacturing the liquid crystal element W1 is omitted. .
実施の形態4にかかる基板形成手段は、第1基板載置台8と、シール材用ディスペンサ部と、液晶用ディスペンサ部とを備えて構成されている。 The substrate forming means according to the fourth embodiment is configured to include a first substrate mounting table 8, a sealant dispenser unit, and a liquid crystal dispenser unit.
第1基板載置台8は、例えばステンレス材、アルミ材等の金属材で、台座1の上面レベルと同一レベルとなるように柱状に形成され、台座1に並設されるように装置のテーブルT面に取り付けられている。
The first substrate mounting table 8 is made of a metal material such as stainless steel or aluminum, and is formed in a column shape so as to be at the same level as the upper surface level of the
シール材用ディスペンサ部は、シール材W4が充填可能に構成され所定量のシール材W4を吐出させるシール材用ディスペンサヘッド9と、周知の送り機構でもってX・Y・Z・θ方向制御動可能なアームを備えて構成され、そのアームにシール材用ディスペンサヘッド9をチャッキングさせたクリーンロボット(図示せず)とを備えて構成され、第1基板載置台8の上方で、シール材用ディスペンサヘッド9を制御動させながら未硬化のシール材W4が吐出可能になっている。なお、シール材W4として、紫外線硬化型または紫外線硬化―熱硬化併用型が挙げられる。
The dispenser for the seal material is configured to be filled with the seal material W4 and can be controlled in the X, Y, Z, and θ directions with a seal
液晶用ディスペンサ部は、液晶W3が充填可能に構成され所定量の液晶W3を吐出させる液晶用ディスペンサヘッド10と、周知の送り機構でもってX・Y・Z・θ方向制御動可能なアームを備えて構成され、そのアームに液晶用ディスペンサヘッド10をチャッキングさせたクリーンロボット(図示せず)とを備えて構成され、第1基板載置台8の上方で、液晶用ディスペンサヘッド10を制御動させて液晶W3が吐出可能になっている。
The liquid crystal dispenser unit includes a liquid
なお、これらのディスペンサ部は、粘度低下のための加温機構を備えても良い。また、タクトタイム向上のため、夫々複数個のディスペンサを設けて動作させても良い。 In addition, these dispenser parts may be provided with a heating mechanism for viscosity reduction. In order to improve the tact time, a plurality of dispensers may be provided and operated.
以上のように構成された基板形成手段は、まず、シール材用ディスペンサヘッド9が第1基板載置台8に載置した第1基板W2の直上で枠状に移動しながらシール材W4を吐出する。このようにして、第1基板W2上に未硬化のシール材W4で略矩形の枠状に画成したら、液晶用ディスペンサヘッド10が、その略矩形の枠状に画成した領域内に所定量の液晶W3を吐出する。なお、これらの吐出動作は、後に液晶素子W1を2コ取りできるように動作している。
The substrate forming means configured as described above first discharges the sealing material W4 while the sealing
このようにして、基板形成手段で形成した第1基板W2は、搬送手段のチャック部3がチャッキングして台座1に向かって移動し、上記したような一連の動作でもって液晶素子W1を製造する。
Thus, the first substrate W2 formed by the substrate forming means is moved toward the
以上、実施の形態4にかかる基板形成手段を説明したが、この装置によれば、液晶W3、シール材W4を形成した直後に基板の重ね合わせをするから、タクトタイムの短縮化が図れる上に、シール材W4や液晶W3に対する汚染の恐れを払拭できる。 As described above, the substrate forming means according to the fourth embodiment has been described. According to this apparatus, since the substrates are superimposed immediately after the liquid crystal W3 and the sealing material W4 are formed, the tact time can be shortened. The risk of contamination of the sealing material W4 and the liquid crystal W3 can be eliminated.
(実施の形態5)
実施の形態5にかかる液晶素子製造装置は、図17に示すように、実施の形態4で例示した第1基板載置台8を省いて、シール材用ディスペンサ部と、液晶用ディスペンサ部とを台座1上で制御動可能に構成して、台座1上でシール材W4や液晶W3を吐出して重ね合わせる例である。なお、第1基板W2の製造手順、液晶素子W1の製造手順は上記と実質同じであるため説明は省略する。
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 17, the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the fifth embodiment omits the first substrate mounting table 8 illustrated in the fourth embodiment, and replaces the sealing material dispenser unit and the liquid crystal dispenser unit. 1 is configured to be controllable on 1, and the sealing material W4 and the liquid crystal W3 are ejected on the
この実施の形態5にかかる液晶素子製造装置によれば、第1基板載置台8を省いたことから省スペース化が達成でき、しかも搬送手段で搬送される基板は第2基板W5のみとなることから、図2に示したチャック部3bを用いることができ、また、搬送手段のクリーンロボット数を減らすことができる。
According to the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the fifth embodiment, since the first substrate mounting table 8 is omitted, space saving can be achieved, and only the second substrate W5 is transferred by the transfer means. Therefore, the
(実施の形態6)
実施の形態6にかかる液晶素子製造装置は、図18に示すように、スリット孔2aを設けた押圧板6aを上方に配設し、押圧板6aと対向するように下方に台座1aを配設し、実施の形態4で例示した第1基板載置台8を省いて、シール材用ディスペンサ部と、液晶用ディスペンサ部とを台座1上で制御動可能に構成して、図2に示したチャック部3bによって台座1a上に搬送した第2基板W5に、シール材W4や液晶W3を吐出して重ね合わせる例である。なお、押圧板6aと第2基板W5との係合は、静電吸着させることが好適である。
(Embodiment 6)
In the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 18, a
また、第1基板W2の製造手順、液晶素子W1の製造手順は、上記と実質同じであるため説明は省略する。 Further, since the manufacturing procedure of the first substrate W2 and the manufacturing procedure of the liquid crystal element W1 are substantially the same as described above, the description is omitted.
この実施の形態6にかかる液晶素子製造装置によれば、実施の形態5と同じく、第1基板載置台8を省いたことから省スペース化が達成でき、しかも搬送手段で搬送される基板は第2基板W5のみとなることから、チャック部3の形状を図2に示したような単純化することができ、また、搬送手段のクリーンロボット数を減らすことができる。
According to the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the sixth embodiment, as in the fifth embodiment, since the first substrate mounting table 8 is omitted, space saving can be achieved, and the substrate transported by the transport means is the first. Since there are only two substrates W5, the shape of the
(実施の形態7)
実施の形態7にかかる液晶素子製造装置は、上記したいずれかの装置に、図19及び図20に示すように、台座1b上に移動したチャック部3の底面側の縁部と対応した位置でもって台座1bの上面に周設した溝11と、その溝11内に適宜配設した圧縮バネ12と、さらに圧縮バネ12に着座するように且つ上下動可能に溝11と係合された隔壁13と、チャック部3の下降によって隔壁13内に形成された閉鎖空間内を減圧させる真空ポンプ(図示せず)とを備えて構成し、所定の気圧になったところで、基板同士を押圧・紫外線照射をして基板同士を接合する例である。
(Embodiment 7)
In the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the seventh embodiment, as shown in FIGS. 19 and 20, the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the seventh embodiment is located at a position corresponding to the edge on the bottom surface side of the
この実施の形態7にかかる液晶素子製造装置によれば、大気圧以下に減圧した状態で、基板を押圧し基板同士を接合するから、シール材W4や液晶W3に気泡が混入する恐れを回避できる。 According to the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the seventh embodiment, since the substrates are pressed and bonded to each other in a state where the pressure is reduced to the atmospheric pressure or less, the possibility of bubbles being mixed into the sealing material W4 and the liquid crystal W3 can be avoided. .
なお、この実施の形態7では、チャック部3と台座1と隔壁13とで閉鎖空間(減圧空間)を形成しているため、接触子5の移動が困難になるが、例えば、当該装置に上記した各構成部全てを覆うカバーを設け、そのカバー内を減圧させれば、位置補正を容易に行うことができる。
In the seventh embodiment, since the closed space (decompression space) is formed by the
以上、本実施の形態にかかる液晶素子製造装置を説明したが、実施の形態1〜7のいずれかの液晶素子製造装置で製造された液晶素子W1は、図21に示すように、対向配置された一対の基板の間に多層の液晶層が形成される。 Although the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the present embodiment has been described above, the liquid crystal element W1 manufactured by the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of the first to seventh embodiments is disposed to face each other as shown in FIG. A multilayer liquid crystal layer is formed between the pair of substrates.
このような液晶素子W1は、例えば、各液晶層にRGBの各色を割り当てて、加法混色あるいは減法混色によりカラー画像が得られる液晶素子W1とすることができ、積層型液晶カラーディスプレイ、液晶W3の視野角改善や輝度均一性改善の為の液晶層を積層した液晶ディスプレイ等に適用できる。 Such a liquid crystal element W1 can be, for example, a liquid crystal element W1 in which each color of RGB is assigned to each liquid crystal layer and a color image can be obtained by additive color mixing or subtractive color mixing. The present invention can be applied to a liquid crystal display in which liquid crystal layers are laminated for improving viewing angle and luminance uniformity.
また、上記したように、従来から、図23に示すように、一対の透明基板W9の間に設けられた強誘電性液晶W8の分子の傾斜方向を切換えて透過光を一方向へシフト可能に構成された光路偏向素子W6を、上下方向(Y方向)のシフトと、左右方向(X方向)のシフトとなるように対向配置させ、その一対の光路偏向素子W6の間に偏光方向を切換える偏光方向切換基板W7を設けた光偏向素子があるが、本実施の形態にかかる液晶素子製造装置を用いることで、図22に示すように、光路偏向素子W6を構成する一対の透明基板W9のうち、偏光方向切換基板W7側の透明基板W9を不要にすることができる。 Further, as described above, conventionally, as shown in FIG. 23, the transmitted light can be shifted in one direction by switching the tilt direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal W8 provided between the pair of transparent substrates W9. Polarized light that switches the polarization direction between the pair of optical path deflecting elements W6 by arranging the configured optical path deflecting elements W6 so as to be shifted in the vertical direction (Y direction) and in the horizontal direction (X direction). Although there is an optical deflection element provided with the direction switching substrate W7, by using the liquid crystal element manufacturing apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 22, among the pair of transparent substrates W9 constituting the optical path deflection element W6 The transparent substrate W9 on the polarization direction switching substrate W7 side can be dispensed with.
したがって、低コストで、しかも、波面収差が増大する恐れが無い、高品位な光偏向素子となっている。 Therefore, it is a high-quality optical deflection element that is low in cost and has no fear of increasing wavefront aberration.
なお、当然のことながら、図22に示す光偏向素子の構成は、一対の透明基板W9の間に偏光方向を切換える偏光方向切換基板W7を設け、その偏光方向切換基板W7と夫々の前記透明基板W9との間に強誘電性液晶W8を設け、偏光方向切換基板W7を挟んで一方側に設けた強誘電性液晶W8の分子の傾斜方向を切換えて透過光を上下方向(Y方向)へシフト可能に構成し、偏光方向切換基板W7を挟んで他方側に設けた強誘電性液晶W8の分子の傾斜方向を切換えて透過光を左右方向(X方向)へシフト可能に構成している。 Of course, the configuration of the optical deflection element shown in FIG. 22 is provided with a polarization direction switching substrate W7 for switching the polarization direction between a pair of transparent substrates W9, and the polarization direction switching substrate W7 and each of the transparent substrates. A ferroelectric liquid crystal W8 is provided between W9 and the polarization direction switching substrate W7, and the tilt direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal W8 provided on one side is switched to shift the transmitted light in the vertical direction (Y direction). In this configuration, the tilt direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal W8 provided on the other side across the polarization direction switching substrate W7 is switched to shift the transmitted light in the horizontal direction (X direction).
以上、本実施の形態にかかる液晶素子製造装置、液晶素子、光偏向素子を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。 The liquid crystal element manufacturing apparatus, the liquid crystal element, and the optical deflection element according to the present embodiment have been described above. However, the above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、本実施の形態にかかる液晶素子製造装置、液晶素子は、未硬化のシール材W4で略矩形の枠状に画成したもの(されたもの)を例示しているが、円形状(楕円含む)や、矩形を除いた多角形状など、その枠の形状は特に限定されない。また、液晶の種類も限定されない。 For example, the liquid crystal element manufacturing apparatus and the liquid crystal element according to the present embodiment exemplify (made) a substantially rectangular frame shape with an uncured sealing material W4. The shape of the frame is not particularly limited, such as a polygonal shape excluding a rectangle. Also, the type of liquid crystal is not limited.
1 台座
2 スリット孔
3 チャック部
4 カメラ
5 接触子
6 押圧板
7 紫外線ヘッド部
7a 紫外線ヘッド
8 第1基板載置台
9 シール材用ディスペンサヘッド
10 液晶用ディスペンサヘッド
11 溝
12 圧縮バネ
13 隔壁
W1 液晶素子
W2 第1基板
W3 液晶
W4 シール材
W5 第2基板
W6 光路偏向素子
W7 偏光方向切換基板
W8 強誘電性液晶
W9 透明基板
T テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記液晶と、前記液晶を少なくとも取り囲むように形成された未硬化のシール材とが保持された基板と、フラット状の基板とを、前記液晶素子の構成となるように、所定位置に積重可能に搬送させる搬送手段と、
前記所定位置において前記基板同士が揃うように前記基板を位置決めさせる位置決め手段と、
前記未硬化のシール材で画成された領域内に前記液晶が拡散可能に、前記位置決め手段で位置決めされた前記基板を押圧させる押圧手段と、
前記押圧手段で押圧された複数の前記基板同士を接合可能に、少なくとも前記シール材の一部を硬化させる硬化手段と、
を備えることを特徴とする液晶素子製造装置。 An apparatus for manufacturing a liquid crystal element in which a plurality of substrates and liquid crystals are alternately arranged, and a multi-layer liquid crystal layer is formed between a pair of substrates arranged opposite to each other.
The liquid crystal, a substrate holding at least an uncured sealing material formed so as to surround the liquid crystal, and a flat substrate can be stacked at predetermined positions so as to form the liquid crystal element. Conveying means for conveying to,
Positioning means for positioning the substrates so that the substrates are aligned at the predetermined position;
A pressing unit that presses the substrate positioned by the positioning unit so that the liquid crystal can diffuse in an area defined by the uncured sealing material;
A curing unit that cures at least a part of the sealing material so that the plurality of substrates pressed by the pressing unit can be joined together;
A liquid crystal element manufacturing apparatus comprising:
前記チャック部は、前記液晶と前記シール材とが設けられた基板面を上向きにさせた状態で前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板を少なくともチャッキング可能に形設されていることを特徴とする請求項1記載の液晶素子製造装置。 The transport means includes a chuck portion that can chuck the substrate,
The chuck portion is shaped so that at least chucking of the substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held with the substrate surface on which the liquid crystal and the sealing material are provided facing upward. The liquid crystal element manufacturing apparatus according to claim 1.
前記チャック部は、前記液晶と前記シール材とが設けられた基板面を下向きにさせた状態で前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板を少なくともチャッキング可能に形設されていることを特徴とする請求項1記載の液晶素子製造装置。 The transport means includes a chuck portion that can chuck the substrate,
The chuck portion is shaped so that at least chucking of the substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held in a state where the substrate surface on which the liquid crystal and the sealing material are provided faces downward. The liquid crystal element manufacturing apparatus according to claim 1.
前記チャック部は、少なくとも、前記液晶と前記シール材とが保持された前記基板の側面をチャッキング可能に形設されていることを特徴とする請求項1記載の液晶素子製造装置。 The transport means includes a chuck portion that can chuck the substrate,
The liquid crystal device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the chuck portion is formed so that at least a side surface of the substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held can be chucked.
前記搬送手段は、前記所定位置と前記基板形成手段とを往復動可能に構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶素子製造装置。 Comprising substrate forming means for forming the substrate on which the liquid crystal and the sealing material are held;
5. The liquid crystal device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the transport unit is configured to be capable of reciprocating between the predetermined position and the substrate forming unit. 6.
前記基板を所定位置に積重可能に搬送させる搬送手段と、
前記搬送手段で所定位置に搬送された前記基板の表面に未硬化のシール材で所要形状に画成させ、その画成された領域内に前記液晶を吐出させる基板形成手段と、
前記所定位置において前記基板同士が揃うように前記基板を位置決めさせる位置決め手段と、
前記液晶が前記領域内を拡散可能に、前記位置決め手段で位置決めされた前記基板を押圧させる押圧手段と、
前記押圧手段で押圧された複数の前記基板同士を接合可能に、少なくとも前記シール材の一部を硬化させる硬化手段と、
を備えることを特徴とする液晶素子製造装置。 An apparatus for manufacturing a liquid crystal element in which a plurality of substrates and liquid crystals are alternately arranged, and a multilayer liquid crystal layer is formed between a pair of substrates arranged opposite to each other,
Transport means for transporting the substrate to a predetermined position in a stackable manner;
Substrate forming means for defining the surface of the substrate transported to a predetermined position by the transporting means into a required shape with an uncured sealing material, and discharging the liquid crystal into the defined area;
Positioning means for positioning the substrates so that the substrates are aligned at the predetermined position;
A pressing means for pressing the substrate positioned by the positioning means so that the liquid crystal can diffuse in the region;
A curing unit that cures at least a part of the sealing material so that the plurality of substrates pressed by the pressing unit can be joined together;
A liquid crystal element manufacturing apparatus comprising:
積重された前記基板の位置ズレを検知させる検知部と、
前記検知部によって位置ズレが検知された基板に対して位置を補正させる補正部と
を備えたことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の液晶素子製造装置。 The positioning means includes
A detection unit for detecting a positional shift of the stacked substrates;
11. The liquid crystal device manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising: a correction unit that corrects a position of the substrate in which the positional deviation is detected by the detection unit.
一対の透明基板の間に偏光方向を切換える偏光方向切換基板を設け、前記偏光方向切換基板と夫々の前記透明基板との間に強誘電性液晶を設け、前記偏光方向切換基板を挟んで一方側に設けた前記強誘電性液晶の分子の傾斜方向を切換えて透過光を上下方向へシフト可能に構成し、前記偏光方向切換基板を挟んで他方側に設けた強誘電性液晶の分子の傾斜方向を切換えて前記透過光を左右方向へシフト可能に構成したことを特徴とする光偏向素子。 An optical deflection element manufactured by the liquid crystal element manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 15,
A polarization direction switching substrate for switching the polarization direction is provided between a pair of transparent substrates, a ferroelectric liquid crystal is provided between the polarization direction switching substrate and each of the transparent substrates, and one side of the polarization direction switching substrate is sandwiched The tilt direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal provided on the other side of the ferroelectric liquid crystal provided on the other side of the polarization direction switching substrate is configured to switch the tilt direction of the molecules of the ferroelectric liquid crystal provided on The light deflecting element is configured so that the transmitted light can be shifted in the left-right direction by switching.
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