JP2015073949A - 脱気タンク、塗布装置及び基板貼り合わせ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯留された液体を精度よく送り出すことができる。【解決手段】脱気タンク２４は、タンク本体３１と、撹拌機構３３Ａ，３３Ｂと、脱気機構３６と、圧送機構３４，３５と、を備える。撹拌機構３３Ａ，３３Ｂは、タンク本体３１に貯留された液体１１０を撹拌する。脱気機構３６は、タンク本体３１の気体を吸引し、液体１１０の脱気を行う。圧送機構３４，３５は、タンク本体３１に貯留された液体１１０を排出口４４から圧送する。【選択図】図５

Description

本発明は、液体を貯留する脱気タンク、脱気タンクを備えた塗布装置及び、塗布装置を備えた基板貼り合わせ装置に関するものである。

表示機器の表示部は、例えば、液晶モジュールや有機発光ダイオードモジュールなどの表示基板に設けられた偏光板の上に、タッチセンサ付き基板や保護基板などのカバー基板が設けられている。近年、このような表示部は、表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程を経て生産される。また、両基板を貼り合わせるときに用いる接合材料として、紫外線硬化樹脂が広く用いられるようになっている。

そして、紫外線硬化樹脂は、塗布装置により、両基板のうち少なくとも一方の一面に塗布される。このような、紫外線硬化樹脂を基板に塗布する装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された技術では、接着剤を収容したタンクと、タンクに収容された接着剤を基板に滴下するノズルを備えている。そして、ノズルとタンクとは、配管を介して連通している。

また、表示基板にカバー基板を貼り合わせる工程は、両基板間に気泡が入らないようにするために、真空環境下で行われることが一般的である。そのため、基板に塗布した紫外線硬化樹脂に混入する気体が真空環境下において膨張することを防ぐために、従来、タンクを真空にして、紫外線硬化樹脂の脱気及び脱泡が行われている。

特開２０１２−１１０８７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された装置では、タンクに収容された液体の粘性や、配管と液体との摩擦抵抗によって液体を送る際の力が低減されるため、液体を塗布するヘッドへタンクから液体を精度よく送り込むことが困難であった。

さらに、液体を脱気する際にタンク内の気圧を低下させるため、タンクと液体の送り先のヘッドとの間に圧力差が発生する。そのため、この圧力差が液体を送液する際の抵抗となり、効率よくタンクからヘッドへ送り込むことができない、という問題も有していた。

本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、貯留された液体を精度よく送り出すことができる脱気タンク、塗布装置及び基板貼り合わせ装置を提供することにある。

本発明の脱気タンクは、タンク本体と、撹拌機構と、脱気機構と、圧送機構と、を備える。
タンク本体は、液体を貯留し、液体を排出する排出口を有する。撹拌機構は、タンク本体に貯留された液体を撹拌する。脱気機構は、タンク本体の気体を吸引し、液体の脱気を行う。圧送機構は、タンク本体に貯留された液体を排出口から圧送する。

本発明の塗布装置は、液体を吐出するヘッドと、液体を貯留する脱気タンクと、ポンプと、送液配管と、を備えている。ポンプは、脱気タンクから液体をヘッドへ送液する。送液配管は、脱気タンクとポンプとを連通する。
脱気タンクは、タンク本体と、撹拌機構と、脱気機構と、圧送機構と、を備えている。タンク本体は、液体を貯留し、液体を排出する排出口を有する。撹拌機構は、タンク本体に貯留された液体を撹拌する。脱気機構は、タンク本体の気体を吸引し、液体の脱気を行う。圧送機構は、タンク本体に貯留された液体を排出口から送液配管へ圧送する。

また、本発明の基板貼り合わせ装置は、表示基板又はカバー基板の一方の基板に液体を塗布する上述した塗布装置と、一方の基板の液体が塗布された面と他方の基板の一方の面を貼り合わせる貼り合わせ部と、を備えている。

上記構成の脱気タンク、塗布装置及び基板貼り合わせ装置によれば、タンク本体に液体を圧送する圧送機構を設けたことで、タンク本体から液体を精度良く送り出すことができる。また、撹拌機構で液体を撹拌することで、真空空間に触れる液体を循環することができ、脱気機構による脱気工程の時間の短縮を図ることができる。

本発明の実施の形態例に係る基板貼り合わせ装置によって貼り合わせる表示基板の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態例に係る基板貼り合わせ装置によって貼り合わせるカバー基板の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態例に係る基板貼り合わせ装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態例に係る基板貼り合わせ装置における樹脂塗布装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態例に係る脱気タンクを示す斜視図である。 本発明の実施の形態例に係る脱気タンクを示す斜視図である。 本発明の実施の形態例に係る脱気タンクを示す断面図である。 本発明の実施の形態例に係る脱気タンクの動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態例に係る脱気タンクの動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態例に係る脱気タンクの動作を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る脱気タンク、塗布装置、基板貼り合わせ装置について、図１〜図１０を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

［表示基板］
まず、板状体の一例として表示基板１０１について、図１を参照して説明する。
図１は、表示基板１０１の構成を示す説明図である。

図１に示すように、表示基板１０１は、例えばＬＣＤモジュール（ＬＣＭ）であり、液晶が用いられた基板本体１０２と、基板本体１０２の一方の面を露出させて収容するフレーム１０３と、基板本体１０２の一方の面に取り付けられた偏光板１０４を備えている。
なお、本発明に係る表示基板１０１としては、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュールやその他の表示モジュールであってもよい。

基板本体１０２は、長方形の板状に形成されており、一方の面が表示面となる。この基板本体１０２の一方の短辺側には、アライメントマーク１０５が形成されている。このアライメントマーク１０５は、表示基板１０１の周縁部に部品を搭載する場合に、表示基板１０１の位置を検出するために用いられる。

フレーム１０３は、基板本体１０２の４辺と、基板本体１０２の他方の面を覆う。
偏光板１０４は、長方形に形成されており、基板本体１０２よりも外周の輪郭が小さい。つまり、偏光板１０４の外周の輪郭は、基板本体１０２の表示領域と略等しい大きさに形成されている。表示基板１０１の偏光板１０４側は、後述するタッチセンサ付き基板１２１に接着剤、例えば紫外線硬化樹脂を介して貼り付けられる。なお、接着剤は紫外線硬化樹脂に限定されない。例えば他の光硬化樹脂や熱硬化樹脂を用いてもよい。本実施形態では、後述する樹脂塗布装置３によって、タッチセンサ付き基板１２１の表面に紫外線硬化樹脂が塗布される。すなわち、後述するタッチセンサ付き基板１２１におけるブラックマトリクス１２３が形成されている一面（以下、塗布面と称する場合がある）が、紫外線硬化樹脂が塗布される塗布領域となる。

［カバー基板］
次に、板状体の他の例としてカバー基板であるタッチセンサ付き基板１２１について、図２を参照して説明する。
図２は、タッチセンサ付き基板１２１の構成を示す説明図である。

図２に示すように、タッチセンサ付き基板１２１は、基板本体１２２と、この基板本体１２２の一方の面に設けられたブラックマトリクス（ＢＭ）１２３を備えている。基板本体１２２は、長方形の板状に形成されている。このタッチセンサ付き基板１２１の外周の輪郭は、表示基板１０１におけるフレーム１０３の外周の輪郭よりも大きく形成されている。

ブラックマトリクス１２３の外周の輪郭は、基板本体１２２の外周の輪郭と略等しく、内周の輪郭は、表示基板１０１における偏光板１０４の外周の輪郭と略等しい。ブラックマトリクス１２３は、例えば、金属クロムを基板本体１２２の一方の面にスパッタリング蒸着させ、エッチングによって不要部分を除去することで形成される。

本実施形態では、上述のように、後述する樹脂塗布装置３によって、タッチセンサ付き基板１２１におけるブラックマトリクス１２３が形成されている一面に紫外線硬化樹脂が塗布される。しかし、タッチセンサ付き基板１２１に代えて、表示基板１０１の偏光板１０４の表面に紫外線硬化樹脂が塗布されてもよい。この場合、同面の偏光板１０４の一面が、紫外線硬化樹脂が塗布される塗布領域となる。

また、本実施形態では、カバー基板としてタッチセンサ付き基板１２１を例に説明するが、本発明に係るカバー基板としては、タッチセンサ付き基板１２１に限定されず、例えば、ガラス材により形成された保護基板であってもよい。

［基板貼り合わせ装置］
次に、本発明の第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る基板貼り合わせ装置の概略構成を示す平面図である。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置の全体構成例を示す斜視図である。

図３に示すように、基板貼り合わせ装置１は、架台２と、樹脂塗布装置（塗布装置）３と、基板搬送部４と、供給台５と、上部材６及び下部材７を有する貼り合わせ部８と、位置検出部９と、樹脂硬化部１０とを備えている。樹脂塗布装置３、基板搬送部４、供給台５、貼り合わせ部８の下部材７、位置検出部９及び樹脂硬化部１０は、架台２の上面に配置されている。また、貼り合わせ部８の上部材６は、架台２の上方に配置されている。

供給台５、下部材７、位置検出部９及び樹脂硬化部１０は、それぞれ適当な間隔をあけて並べて配置されている。ここで、供給台５及び下部材７等が並ぶ方向を第１の方向Ｘとする。また、架台２の上面に対して水平な方向であって第１の方向Ｘに直交する方向を第２の方向Ｙとし、架台２の上面に対して直交する鉛直方向を第３の方向Ｚとする。

樹脂塗布装置３は、本発明の塗布装置の一例であり、架台２における第１の方向Ｘの略中央に配置されている。この樹脂塗布装置３には、基板移送部（不図示）によってタッチセンサ付き基板１２１（図２参照）が供給される。樹脂塗布装置３は、例えば、スリットコーターによって供給されたタッチセンサ付き基板１２１のガラス基板１２４側の面に紫外線硬化樹脂１１０を塗布する。この樹脂塗布装置３の構成例については後で詳細に説明する。

基板搬送部４は、樹脂塗布装置３により紫外線硬化樹脂１１０が塗布されたタッチセンサ付き基板１２１を、図示しない基板反転部によって上下反転して上部材６の図示しない基板保持部に搬送する。この基板搬送部４は、Ｙ軸ガイド１１に案内されて第２の方向Ｙへ移動する。つまり、樹脂塗布装置３と上部材６は、互いに第２の方向Ｙに対向している。なお、各構成要素の配置は、適宜設定されるものであり、本実施の形態に限定されない。

供給台５は、架台２における第１の方向Ｘの一方の端部に配置されている。供給台５には、基板供給部（不図示）によって表示基板１０１が供給される。表示基板１０１は、基板供給部によって、偏光板１０４側の面が上方に向いた状態で供給台５に載置される。

供給台５は、供給台移動部１３によって移動される。供給台移動部１３は、例えば供給台５を支持するスライダ（不図示）と、スライダを第１の方向Ｘへ案内するＸ軸ガイド１２（図３参照）と、スライダを移動させるための駆動部（不図示）から構成されている。供給台５及び供給台移動部１３は、周知の技術を利用して構成できる。

貼り合わせ部８は、タッチセンサ付き基板１２１の紫外線硬化樹脂１１０が塗布された面と表示基板１０１の一方の面を貼り合わせる。貼り合わせ部８を構成する上部材６と下部材７は、互いに当接することにより、密閉された内部空間を有する真空容器８Ａを形成する。そして、上部材６及び下部材７は、真空容器８Ａ内に表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を収納した状態で密閉する。

上部材６は、例えば下部が開口した中空の直方体状に形成されており、長方形の板状に形成された上蓋体と、この上蓋体の四辺に連続して下方に延びる周壁部を有している。上部材６の周壁部は、長方形の枠状に形成されており、先端部が上部材６の下端となる。この周壁部の先端部には、ゴム部材を利用したシール部材が取り付けられている。シール部材は、下部材７に当接して密着し、周壁部の先端部と下部材７との間を密閉する。この上部材６は、上部材移動機構（不図示）により、第３の方向Ｚ及び第１の方向Ｘへ移動される。なお、上部材６に供給されたタッチセンサ付き基板１２１は、基板保持部（不図示）により上部材６内部での位置が保持される。

下部材７は、略長方形の板状に形成されている。この下部材７の外周の輪郭は、上部材６における周壁部の外周の輪郭よりも大きく形成されている。この下部材７には、真空容器内を脱気するための排気口（図示略）が形成され、この排気口は排気管を通じて真空ポンプと接続している。真空ポンプが駆動すると、真空容器内の気体が排気口及び排気管を通って排気される。この下部材７は、下部材移動機構（不図示）により、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚ、さらに第３の方向Ｚに延びる軸を中心とした回転方向θ（図３参照）へ移動される。なお、下部材７に供給された表示基板１０１は、下部材７の上面に配置された基板支持台（図示略）によって支持される。

なお、上部材６に表示基板１０１を供給し、下部材７にタッチセンサ付き基板１２１を供給してもよい。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ軸を上部材６側に設け、上部材６を第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚ、さらに第３の方向Ｚに延びる軸を中心とした回転方向θへ移動可能に構成してもよい。

なお、貼り合わせ部８に仮固定用光源を設けてもよい。例えば、仮固定用光源は、第２の方向Ｙに延びる線状の光源であり、紫外線を出射する。仮固定用光源から出射された紫外線は、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１との間に介在された紫外線硬化樹脂１１０の２つの側面全体に照射される。これにより、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を仮固定することができ、樹脂硬化部１０により紫外線硬化樹脂１１０を硬化させる前に、両基板が相対的にずれることを防止できる。

位置検出部９は、表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の所定の領域を撮像して、両者の相対的な位置を検出する。この位置検出部９は、例えば、イメージセンサと信号処理部を備えて構成される。信号処理部は、光学レンズを介してイメージセンサに取り込まれた表示基板１０１及びタッチセンサ付き基板１２１の所定の領域の像光を電気信号に変換し、その電気信号（画像信号）を後述する駆動制御部に送信する。

樹脂硬化部１０は、架台２における第１の方向Ｘの一方の端部に配置されている。この樹脂硬化部１０には、重ね合わされた表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１が搬送される。樹脂硬化部１０は、供給された表示基板１０１，タッチセンサ付き基板１２１の貼り合わせ面にある紫外線硬化樹脂１１０に紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂１１０の全体を硬化させる。

図３に示した基板搬送部４と、供給台５と、貼り合わせ部８と、位置検出部９と、樹脂硬化部１０は、上記構成以外に周知の技術を用いて構成してもよい。

［樹脂塗布装置］
次に、本実施形態における樹脂塗布装置３について、図４を参照して説明する。
図４は、樹脂塗布装置を示す説明図である。

図４に示すように、樹脂塗布装置３は、紫外線硬化樹脂を貯留する脱気タンク２４と、紫外線硬化樹脂をタッチセンサ付き基板１２１に吐出するヘッド２３と、脱気タンク２４からヘッド２３へ紫外線硬化樹脂を送液するポンプ２６と、を備えている。ヘッド２３のノズルは、タッチセンサ付き基板１２１の塗布領域の一方向の長さと略同一に設定されている。

また、樹脂塗布装置３は、略矩形状の平板からなるベース体２１と、ベース体２１の一方の平面（以下、上面と称する場合がある）に立設されている支持フレーム２２と、を備えている。なお、本実施形態においてベース体２１の上面における平行な一方向をＸ方向とし、ベース体２１の上面に平行であってＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。

支持フレーム２２は、略四角柱状に形成された一対の足部２２ａと、略四角柱状に形成された支持部２２ｂと、を備えている。
一対の足部２２ａは、ベース体２１のＹ方向に所定の距離を空けて対向している。足部２２ａの下端部は、ベース体２１の表面にねじなどで固定されている。
支持部２２ｂの両端部は、足部２２ａの上端部にねじなどで固定されている。

また、樹脂塗布装置３は、ヘッド２３をＺ方向に移動させるヘッド移動機構２７を備えている。ヘッド移動機構２７は、ヘッド２３及びポンプ２６と結合し、支持部２２ｂにＺ方向に移動可能に支持されているＺ軸ベース２７ａと、Ｚ軸ベース２７ａをＺ方向に移動させるＺ軸駆動モータ２７ｂと、を備えている。

脱気タンク２４は、支持部２２ｂの上面にねじなどで固定されている。脱気タンク２４とポンプ２６とは、送液配管２５によって連通され、ポンプ２６が駆動すると、脱気タンク２４に貯留されている紫外線硬化樹脂が送液配管２５を介してポンプ２６及びヘッド２３に送液される。なお、脱気タンク２４についての詳細な構成は後述する。

また、樹脂塗布装置３は、ステージ２８を備えている。ステージ２８は、ベース体２１の上面上をＸ方向及びＹ方向に移動する。また、ステージ２８は、タッチセンサ付き基板１２１を、塗布領域の全体に樹脂が塗布されるように、ヘッド２３の下方（塗布位置）を、通過させる。なお、Ｙ方向に移動する機構は、支持部２２ｂ側に配置されていても良い。

ステージ２８は、略矩形平板状のステージ本体２８ａと、ステージ駆動モータ２８ｂと、を備えている。ステージ本体２８ａのベース体２１に対向する平面と反対側の平面である一方の平面には、タッチセンサ付き基板１２１が載置される。ステージ駆動モータ２８ｂは、ステージ本体２８ａを、ベース体２１の一方の平面上におけるＸ方向及びＹ方向に移動させる。

ヘッド移動機構２７におけるＺ軸ベース２７ａの下端部付近には、不図示の２つのカメラが設けられている。カメラは、ステージ２８に載置されたタッチセンサ付き基板１２１のＸ方向の一端部が塗布位置付近にあるとき、タッチセンサ付き基板１２１のＸ方向の一端部側の角部を撮像し、撮像データを不図示の制御部に送信する。なお、表示基板１０１に紫外線硬化樹脂を塗布する場合、カメラは、表示基板１０１のアライメントマーク１０５を撮像し、佐藤データを不図示の制御部に送信する。

以上、樹脂塗布装置３について簡単に説明したが、本発明の本質は脱気タンク２４にある。したがって、図４に示す樹脂塗布装置３は、上記構成以外に周知技術を用いて構成してもよい。

［脱気タンク］
次に、本実施形態の脱気タンク２４について、図５〜図７を参照して説明する。
図５及び図６は、脱気タンク２４を示す斜視図である。図７は、脱気タンク２４を示す断面図である。

図５及び図６に示すように、脱気タンク２４は、液体の一具体例として紫外線硬化樹脂１１０を貯留するタンクである。この脱気タンク２４は、タンク本体３１と、蓋体３２と、２つの撹拌機構３３Ａ，３３Ｂと、圧送部材３４と、コンプレッサ３５と、真空ポンプ３６と、フロート昇降機構３７と、液量センサ３８（図７参照）と、を有している。また、脱気タンク２４は、２つの撹拌機構３３Ａ，３３Ｂの回転駆動部７３，７３を支持する支持台３９を有している。また、圧送部材３４及びコンプレッサ３５は、本発明の圧送機構の一具体例を構成する。

タンク本体３１は、中空の略円筒状に形成され、一端が開口し、他端が閉じている。タンク本体３１の軸方向の一端部には、外フランジ部４１が設けられている。また、タンク本体３１の側面部３１ａには、液供給口４２と、吸引口４３が設けられている。液供給口４２には、配管４２ａが接続されている。そして、液供給口４２からタンク本体３１の内部に紫外線硬化樹脂１１０が供給される（図８参照）。吸引口４３は、配管４３ａを介して真空ポンプ３６と接続している。真空ポンプ３６が作動すると、タンク本体３１の内部の気体が吸引口４３及び配管４３ａを通って排気される。真空ポンプ３６は、本発明の脱気機構の一具体例を示している。

タンク本体３１の開口部と対向する底面部３１ｂには、排出口４４が設けられている。排出口４４には、排出ノズル４９が設けられている。排出ノズル４９は、送液配管２５（図４参照）に連通されている。そして、タンク本体３１に貯留されている紫外線硬化樹脂１１０は、排出口４４、排出ノズル４９及び送液配管２５（図４参照）を介してポンプ２６及びヘッド２３（図４参照）に送液される。

また、タンク本体３１の側面部３１ａには、タンク本体３１の内部に貯留されている紫外線硬化樹脂１１０を視認するための内部監視窓３１ｃが設けられている。図７に示すように、側面部３１ａには、液量センサ３８が配置されている。液量センサ３８は、タンク本体３１に貯量された紫外線硬化樹脂１１０の量を検出する。液量センサ３８は、タンク本体３１の底面部３１ｂ側に配置された第１のセンサ部３８ａと、タンク本体３１の開口部側に配置された第２のセンサ部３８ｂと、第３のセンサ部３８ｃとを有している。第３のセンサ部３８ｃは、第２のセンサ部３８ｂよりもタンク本体３１の開口部側に配置されている。第２のセンサ部３８ｂ及び第３のセンサ部３８ｃは、液供給口４２及び吸引口４３よりも底面部３１ｂ側の下方に配置されている。

蓋体３２は、略円板状に形成されている。蓋体３２は、タンク本体３１の外フランジ部４１と重なり合い、タンク本体３１の開口部をＯリングなどのシール部材により密閉する。そして、蓋体３２は、固定部材８０を介して外フランジ部４１に固定されている。この蓋体３２には、支持台３９と、フロート昇降機構３７が取り付けられている。

図７に示すように、蓋体３２は、吸気口４７と、圧力開放口４８とを有している。吸気口４７は、吸気配管４７ａを介して、圧送部の一具体例を示すコンプレッサ３５と接続されている。コンプレッサ３５が作動すると、吸気口４７及び吸気配管４７ａを通って、コンプレッサ３５から圧縮された気体がタンク本体３１の内に供給される。圧力開放口４８は、不図示の開放弁と接続されている。開放弁が開くと、タンク本体３１の圧力が圧力開放口４８を介して大気圧となる。

また、蓋体３２には、挿通孔５１と、第１の取付孔５２ａと、第２の取付孔５２ｂが設けられている。挿通孔５１、第１の取付孔５２ａ及び第２の取付孔５２ｂは、蓋体３２を一面から他面にかけて貫通している。挿通孔５１は、蓋体３２の半径方向の略中心に配置されている。第１の取付孔５２ａと、第２の取付孔５２ｂは、挿通孔５１を間に挟み、蓋体３２の半径方向の両側に配置されている。

挿通孔５１には、後述する滑り軸受けシール部６１が取り付けられている。滑り軸受けシール部６１には、後述する圧送部材３４のフロートシャフト５５が摺動可能に支持されている。第１の取付孔５２ａ及び第２の取付孔５２ｂには、後述する回転軸受けシール部７１がそれぞれ取り付けられている。回転軸受けシール部７１、７１には、後述する撹拌機構３３Ａ，３３Ｂの回転シャフト５６が回転可能に支持されている。

図７に示すように、圧送部材３４は、タンク本体３１の内部に収容されたフロート５４と、フロート５４に固定されたフロートシャフト５５と、を有している。フロート５４は、中空の略円錐状に形成された圧送面部５４ａと、圧送面部５４ａの外縁から圧送面部５４ａの頂点と反対方向に向けて略垂直に連続する側面部５４ｂと、を有している。

圧送面部５４ａにおける頂点側の面は、タンク本体３１に貯留された紫外線硬化樹脂１１０の液面と対向し、かつ紫外線硬化樹脂１１０に接触する。また、圧送面部５４ａが紫外線硬化樹脂１１０に接触した際、フロート５４は、紫外線硬化樹脂１１０の液面全体を覆う。また、圧送面部５４ａは、略円錐状に形成されていて、紫外線硬化樹脂１１０から発生した気泡を停留することなく真空面に流動させる効果がある。圧送面部５４ａの直径は、側面部５４ｂがタンク本体３１の内壁に接触しない程度の大きさに設定されており、タンク本体３１の内径よりも若干小さく設定されている。これにより、フロート５４が昇降動作する際に、側面部５４ｂがタンク本体３１の内壁に接触し、異物が紫外線硬化樹脂１１０内に混入することを防ぐことができる。

また、圧送面部５４ａにおける紫外線硬化樹脂１１０と接触する一面と反対側の他面には、固定部５４ｃと、突条部５４ｄが形成されている。固定部５４ｃは、圧送面部５４ａの半径方向の略中心に配置されている。

突条部５４ｄは、固定部５４ｃを中心に略円形状に形成されている。突条部５４ｄは、圧送面部５４ａの他面からタンク本体３１の開口部に向けて突出している。また、突条部５４ｄには、２つの貫通孔５４ｅ，５４ｅが形成されている。２つの貫通孔５４ｅ，５４ｅは、それぞれ圧送面部５４ａを一面から他面にかけて貫通している。フロート５４をタンク本体３１内に配置した際に、２つの貫通孔５４ｅ，５４ｅは、それぞれ蓋体３２に設けた第１の取付孔５２ａ及び第２の取付孔５２ｂと対向する。また、２つの貫通孔５４ｅ，５４ｅには、それぞれ後述する回転シャフト５６が貫通する。

フロートシャフト５５は、棒状の部材により形成されている。フロートシャフト５５の軸方向の一端部は、フロート５４の固定部５４ｃに固定される。これにより、フロート５４とフロートシャフト５５が一体に固定される。フロートシャフト５５は、滑り軸受けシール部６１に摺動可能に支持される。そして、フロートシャフト５５の軸方向の他端部は、タンク本体３１の反対側に向けて蓋体３２から露出している。

フロートシャフト５５の他端部には、ストッパー６２と、スライダ６３が設けられている。スライダ６３は、固定ピン６４を介してフロートシャフト５５の他端に固定されている。図６及び図７に示すように、ストッパー６２は、スライダ６３と滑り軸受けシール部６１の間に配置される。ストッパー６２は、フロートシャフト５５がタンク本体３１内に抜け落ちることを防いでいる。

スライダ６３は、フロート昇降機構３７のガイド軸６８に摺動可能に支持されている。フロート昇降機構３７は、本実施形態では、ロッドレスシリンダを適用している。そして、フロート昇降機構３７が駆動すると、スライダ６３がガイド軸６８に沿って上昇又は下降する。そのため、スライダ６３に取り付けられたフロートシャフト５５及びフロート５４も上昇又は下降する。

なお、本実施形態では、フロート昇降機構３７として、ロッドレスシリンダを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。フロート昇降機構としては、例えば、通常のエアシリンダや、リニアモータやその他各種の昇降機構を適用してもよい。

２つの撹拌機構３３Ａ，３３Ｂは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１の撹拌機構３３Ａについて説明する。

第１の撹拌機構３３Ａは、回転シャフト５６と、回転シャフト５６に設けられたプロペラ５７と、回転軸受け部７２と、回転駆動部７３と、を有している。回転シャフト５６の軸方向の一端部には、プロペラ５７が設けられており、回転シャフト５６の軸方向の他端部は、回転駆動部７３の駆動軸に接続されている。回転シャフト５６は、フロート５４の貫通孔５４ｅを貫通している。そして、回転シャフト５６の軸方向の一端は、圧送面部５４ａにおける紫外線硬化樹脂１１０と対向する面から突出している。また、回転シャフト５６は、蓋体３２に設けた回転軸受けシール部７１及び回転軸受け部７２に回転可能に支持されている。

回転駆動部７３は、蓋体３２に設けた支持台３９に取り付けられている。回転駆動部７３が駆動すると、回転シャフト５６が回転軸受け部７２及び回転軸受けシール部７１に支持されて回転し、さらに回転シャフト５６の一端部に設けたプロペラ５７が回転する。

なお、本実施形態では、撹拌機構を２つ設けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、撹拌機構の数は、１つだけでもよく、あるいは３つ以上設けてもよい。また、一つの回転シャフト５６に複数のプロペラ５７を回転シャフト５６の軸方向に間隔を開けて２つ以上設けてもよい。

また、フロートシャフト５５及びフロート昇降機構３７を蓋体３２及びタンク本体３１の半径方向の中心に配置し、撹拌機構３３Ａ，３３Ｂを、フロートシャフト５５及びフロート昇降機構３７の両側に配置したが、これに限定されるものではない。例えば、撹拌機構を蓋体３２及びタンク本体３１の半径方向の中心に配置し、フロートシャフト及びフロート昇降機構を撹拌機構の両側に配置してもよい。

［脱気タンクの動作］
次に、本実施形態の脱気タンク２４の脱気及び送液動作について図７〜図１０を参照して説明する。
図８〜図１０は、脱気タンク２４の動作を示す断面図である。

まず、図７に示すように、紫外線硬化樹脂１１０の液面が液量センサ３８の第１のセンサ部３８ａに達すると、不図示の制御部は、タンク本体３１内に貯留されている紫外線硬化樹脂１１０が所定値よりも減少したものと判断する。そして、紫外線硬化樹脂１１０が所定値よりも減少した場合、制御部は、タンク本体３１からヘッド２３（図４参照）へ紫外線硬化樹脂１１０の送液を停止する。

次に、圧力開放口４８に接続された開放弁を開き、タンク本体３１内の気体を排気する。そして、タンク本体３１内の圧力が大気圧と略等しくなると、開放弁を閉じる。さらに、真空ポンプ３６を作動させ、吸引口４３に接続された不図示の真空弁を開き吸引口４３からタンク本体３１の内部の気体を脱気し、タンク本体３１内を真空引きする。このとき、タンク本体３１内に残留する紫外線硬化樹脂１１０を排出口４４から排出すると、後述するフロート昇降機構３７の上昇駆動力をより小さくすることもできる。

次に、図８に示すように、フロート昇降機構３７を駆動させ、圧送部材３４を上昇させる。上述したように、タンク本体３１内を真空引きすることで、タンク本体３１内の気圧を低下させている。これにより、紫外線硬化樹脂１１０の表面張力やフロート５４の自重に抗して、小さい力で圧送部材３４を上昇させることができる。その結果、フロート昇降機構３７の小型化を図ることができる。

また、フロート昇降機構３７は、圧送面部５４ａにおける紫外線硬化樹脂１１０と対向する面が、液供給口４２及び吸引口４３よりも上方に配置される位置まで圧送部材３４を上昇させる。すなわち、フロート５４は、液供給口４２及び吸引口４３よりも紫外線硬化樹脂１１０の液面から離れる。これにより、フロート５４の圧送面部５４ａと紫外線硬化樹脂１１０の液面との間に空間が形成され、この空間が真空状態となる。このように、紫外線硬化樹脂１１０の液面からフロート５４が離反し、紫外線硬化樹脂１１０の液面が開放されるため、紫外線硬化樹脂１１０が真空空間に触れる面積を大きくすることができる。これにより、効率よく紫外線硬化樹脂１１０の脱気を行うことができる。

次に、液供給口４２から配管４２ａを通じて紫外線硬化樹脂１１０をタンク本体３１内に引き込む。さらに、第１の撹拌機構３３Ａ及び第２の撹拌機構３３Ｂの回転駆動部７３，７３を駆動させる。そして、回転シャフト５６が回転軸受け部７２及び軸受けシール部７１に支持されて回転する。これにより、回転シャフト５６の一端部に設けたプロペラ５７が回転する。

第１の撹拌機構３３Ａ及び第２の撹拌機構３３Ｂのプロペラ５７が回転することにより、タンク本体３１内の紫外線硬化樹脂１１０が撹拌される。これにより、紫外線硬化樹脂１１０における真空空間に触れる箇所が循環され、紫外線硬化樹脂１１０に混入する気体を効率良く脱気することができる。

プロペラ５７が回転すると、プロペラ５７を構成する羽根の回転方向の後方には、真空層Ｓ１が形成される。そして、紫外線硬化樹脂１１０に混入する気体が、真空層Ｓ１に集まる。これにより、第１の撹拌機構３３Ａ及び第２の撹拌機構３３Ｂによる脱気及び脱泡動作を促進させることができる。

また、タンク本体３１内の気圧は、貼り合わせ部８（図３参照）において行われる真空容器８Ａ内の気圧よりも低い気圧に設定することが好ましい。これにより、真空容器８Ａ内を脱気した際に、紫外線硬化樹脂１１０内に混入するガスが気泡として再発生することを防ぐことができる。

図９に示すように、液量センサ３８の第２のセンサ部３８ｂが紫外線硬化樹脂１１０を検出すると、不図示の制御部は、タンク本体３１内に紫外線硬化樹脂１１０が最大貯留量に達したものと判断する。なお、第３のセンサ部３８ｃは、紫外線硬化樹脂１１０のオーバーフローや、過多発泡を検出するリミットセンサである。また、第２のセンサ部３８ｂ及び第３のセンサ部３８ｃは、液供給口４２及び吸引口４３よりも下方に配置されている。そのため、紫外線硬化樹脂１１０の液面が液供給口４２及び吸引口４３よりも上方に達することがない。これにより、タンク本体３１に貯留される紫外線硬化樹脂１１０によって液供給口４２及び吸引口４３が塞がれることを防ぐことができる。そして、吸引口４３を介して真空ポンプ３６に紫外線硬化樹脂１１０が流入することを防ぐことができる。

次に、制御部は、液供給口４２から引き込まれる紫外線硬化樹脂１１０の供給を停止する。そして、紫外線硬化樹脂１１０の脱気及び脱泡が完了するまで第１の撹拌機構３３Ａ及び第２の撹拌機構３３Ｂの駆動を継続した状態で、規定時間放置する。

なお、本実施形態の脱気タンク２４によれば、上述したように、第１の撹拌機構３３Ａ及び第２の撹拌機構３３Ｂによって紫外線硬化樹脂１１０を撹拌し、真空空間と接触する紫外線硬化樹脂１１０を循環させている。これにより、紫外線硬化樹脂１１０の脱気及び脱泡にかかる時間の短縮を図ることができる。

次に、規定時間に達し、紫外線硬化樹脂１１０の脱気及び脱泡工程が完了すると、制御部は、第１の撹拌機構３３Ａ及び第２の撹拌機構３３Ｂの回転駆動部７３を停止し、回転シャフト５６及びプロペラ５７の回転を停止する。

次に、図１０に示すように、フロート昇降機構３７を駆動し、圧送部材３４を下降させる。なお、圧送部材３４のフロート５４は、吸引口４３及び液供給口４２よりも下方に配置される。そして、圧送部材３４のフロート５４を紫外線硬化樹脂１１０の液面に接触させる。この時、フロート５４は、紫外線硬化樹脂１１０の液内に沈没しない程度の力で、液面に押し当てられている。これにより、タンク本体３１に貯留された紫外線硬化樹脂１１０の液面は、フロート５４によって覆われる。また、吸引口４３に接続された不図示の真空弁を閉じて、真空ポンプ３６を停止し、タンク本体３１内の真空引きを停止する。

次に、コンプレッサ３５を駆動し、吸気口４７に接続された不図示に弁を開いて、吸気口４７からタンク本体３１内に気体（例えば、圧縮空気）を送り込む。そして、圧送部材３４のフロート５４がコンプレッサ３５から送り込まれた気体によってタンク本体３１の底面部３１ｂ側へ押し込まれる。これにより、タンク本体３１に貯留された紫外線硬化樹脂１１０は、フロート５４によって加圧されて、排出口４４から排出される。その結果、タンク本体３１に貯留された紫外線硬化樹脂１１０は排出口４４から排出ノズル４９及び送液配管２５（図４参照）を介してポンプ２６及びヘッド２３（図４参照）に送液される。このように、本実施形態の脱気タンク２４によれば、タンク本体３１、圧送部材３４及びコンプレッサ３５が紫外線硬化樹脂１１０を押し出すシリンダとして作用する。

なお、コンプレッサ３５からタンク本体３１内に送り込まれる気体の圧力は、送液配管２５（図４参照）の長さや、ポンプ２６（図４参照）における紫外線硬化樹脂１１０の引き込み量や、紫外線硬化樹脂１１０の粘性に応じて適宜設定されるものである。

ここで、紫外線硬化樹脂１１０の液面は、フロート５４によって覆われている。そのため、コンプレッサ３５から送り込まれた気体が、再び紫外線硬化樹脂１１０に溶け込むことを抑制することができる。

また、タンク本体３１に貯留された紫外線硬化樹脂１１０が液量センサ３８の第１のセンサ部３８ａまでに達すると、脱気タンク２４は、再び図７に戻り、上述した動作を繰り返す。

本実施形態の脱気タンク２４によれば、コンプレッサ３５及び圧送部材３４からなる圧送機構によって脱気タンク２４自体から紫外線硬化樹脂１１０を送液配管２５、ポンプ２６及びヘッド２３に圧送している。そのため、紫外線硬化樹脂１１０の粘性や、送液配管２５と紫外線硬化樹脂１１０によって生じる配管抵抗に抗して、紫外線硬化樹脂１１０をヘッド２３へ送り込むことができる。さらに、ポンプ２６の引き込み能力の不足によって紫外線硬化樹脂１１０がヘッド２３へ引き込まれない、という送液不良も防ぐことができる。その結果、紫外線硬化樹脂１１０の量を精度よくタンク本体３１からヘッド２３へ送り込むことができる。

そして、精度よくヘッド２３へ紫外線硬化樹脂１１０を送り込むことができるため、ヘッド２３から吐出される紫外線硬化樹脂１１０の量を均一に保つことができる。これにより、樹脂塗布装置３によって均一の厚さで紫外線硬化樹脂１１０をタッチセンサ付き基板１２１に塗布することが可能となる。その結果、貼り合わせ部８において、表示基板１０１とタッチセンサ付き基板１２１を精度良く貼り合わせることができる。

また、本実施形態の脱気タンク２４は、紫外線硬化樹脂１１０の脱気及び脱泡を行う機能と、紫外線硬化樹脂１１０を送り出す圧送機能を備えている。これにより、紫外線硬化樹脂１１０を脱気及び脱泡する機構及び紫外線硬化樹脂１１０をヘッド２３へ送り出す機構の省スペース化を図ることができ、異物等が紫外線硬化樹脂１１０に混入するリスクも低減することができる。

なお、本実施形態では、吸引口４３をタンク本体３１の側面部３１ａに設けた場合について説明したが、吸引口４３は、蓋体３２に設けてもよい。この場合、フロート昇降機構３７は、圧送面部５４ａにおける紫外線硬化樹脂１１０と対向する面が、液供給口４２よりも上方に配置される位置まで、圧送部材３４を上昇させる。また、蓋体３２に吸引口４３を設けた場合、吸引口４３をタンク本体３１の側面部３１ａに設けた場合に比べて紫外線硬化樹脂１１０がオーバーフローや、過多発泡した際に、紫外線硬化樹脂１１０が真空ポンプ３６へ流入するおそれを軽減することができる。

以上、本発明の実施の形態にかかる脱気タンク、塗布装置及び基板貼り合わせ装置について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の脱気タンク、塗布装置及び基板貼り合わせ装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

また、脱気タンクに貯留する液体としては、紫外線硬化樹脂に限定されるものではなく、クリーム、グリス、塗料、接着剤等その他各種の液体を脱気タンクに貯留してもよい。また、塗布装置としては、樹脂を塗布する樹脂塗布装置に限定されるものではなく、グリス、塗料や接着剤等を塗布する装置に適用されるものである。

１…基板貼り合わせ装置、 ２…架台、 ３…樹脂塗布装置（塗布装置）、 ４…基板搬送部、 ５…供給台、 ６…上部材、 ７…下部材、 ８…貼り合わせ部、 ８Ａ…真空容器、 ９…位置検出部、 １０…樹脂硬化部、 ２３…ヘッド、 ２４…脱気タンク、 ２５…送液配管、 ２６…ポンプ、 ３１…タンク本体、 ３２…蓋体、 ３３Ａ…第１の撹拌機構、 ３３Ｂ…第２の撹拌機構、 ３４…圧送部材、 ３５…コンプレッサ（圧送部）、 ３６…真空ポンプ（脱気機構）、 ３７…フロート昇降機構、 ３８…液量センサ、 ３８ａ…第１のセンサ部、 ３８ｂ…第２のセンサ部、 ３８ｃ…第３のセンサ部、 ４２…液供給口、 ４３…吸引口、 ４４…排出口、 ４７…吸気口、 ４８…圧力開放口、 ５４…フロート、 ５５…フロートシャフト、 ５６…回転シャフト、 ５７…プロペラ、 ７３…回転駆動部、 １０１…表示基板、 １０２…基板本体、 １０３…フレーム、 １１０…紫外線硬化樹脂（液体）、 １２１…タッチセンサ付き基板、 １２２…基板本体、 Ｓ１…真空層

Claims (8)

1. 液体を貯留し、前記液体を排出する排出口を有するタンク本体と、
   前記タンク本体に貯留された前記液体を撹拌する撹拌機構と、
   前記タンク本体の気体を吸引し、前記液体の脱気を行う脱気機構と、
   前記タンク本体に貯留された前記液体を前記排出口から圧送する圧送機構と、を備えた
   脱気タンク。
2. 前記圧送機構は、
   前記液体に接触し、かつ前記液体の液面を覆うフロートと、
   前記タンク本体に気体を送り込み、前記フロートを前記排出口側へ加圧する圧送部と、を有する
   請求項１に記載の脱気タンク。
3. 前記圧送機構は、
   軸方向の一端が前記フロートに固定され、軸方向の他端が前記タンク本体内から外部へ露出するフロートシャフトを有し、
   前記フロートシャフト及び前記フロートを昇降可能に支持するフロート昇降機構をさらに備えた
   請求項２に記載の脱気タンク。
4. 前記タンク本体には、前記脱気機構に接続されて前記タンク本体の気体が排気される吸引口が設けられ、
   前記脱気機構によって脱気を行う際、前記フロートは、前記吸引口よりも前記液体から離れた位置まで前記フロート昇降機構によって上昇される
   請求項３に記載の脱気タンク。
5. 前記タンク本体における前記排出口と対向する一面に設けた開口部を塞ぐ蓋体と、
   前記タンク本体に設けられ、前記タンク本体に前記液体を供給する液供給口と、をさらに備え、
   前記蓋体には、前記脱気機構に接続されて前記タンク本体の気体が排気される吸引口が設けられ、
   前記脱気機構によって脱気を行う際、前記フロートは、前記液供給口よりも前記液体から離れた位置まで前記フロート昇降機構によって上昇される
   請求項３に記載の脱気タンク。
6. 前記撹拌機構は、
   前記液体を撹拌するプロペラと、
   前記プロペラを回転駆動させる回転駆動部と、を有する
   請求項１〜５のいずれかに記載の脱気タンク。
7. 液体を吐出するヘッドと、
   前記液体を貯留する脱気タンクと、
   前記脱気タンクから前記液体を前記ヘッドへ送液するポンプと、
   前記脱気タンクと前記ポンプとを連通する送液配管と、を備え、
   前記脱気タンクは、
   前記液体を貯留し、前記液体を排出する排出口を有するタンク本体と、
   前記タンク本体に貯留された前記液体を撹拌する撹拌機構と、
   前記タンク本体の気体を吸引し、前記液体の脱気を行う脱気機構と、
   前記タンク本体に貯留された前記液体を前記排出口から前記送液配管へ圧送する圧送機構と、を備えた
   塗布装置。
8. 表示基板又はカバー基板の一方の基板に液体を塗布する塗布装置と、
   前記一方の基板の前記液体が塗布された面と他方の基板の一方の面を貼り合わせる貼り合わせ部と、を備え、
   前記塗布装置は、
   前記液体を吐出するヘッドと、
   前記液体を貯留する脱気タンクと、
   前記脱気タンクから前記液体を前記ヘッドへ送液するポンプと、
   前記脱気タンクと前記ポンプとを連通する送液配管と、を備え、
   前記脱気タンクは、
   前記液体を貯留し、前記液体を排出する排出口を有するタンク本体と、
   前記タンク本体に貯留された前記液体を撹拌する撹拌機構と、
   前記タンク本体の気体を吸引し、前記液体の脱気を行う脱気機構と、
   前記タンク本体に貯留された前記液体を前記排出口から前記送液配管へ圧送する圧送機構と、を備えた
   基板貼り合わせ装置。

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