JP3999330B2 - Coating device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塗布装置に係り、特に液晶表示装置におけるアレイ基板と対向基板とを接着する接着剤を塗布する塗布装置、及びアレイ基板と対向基板との間に挟持される液晶組成物を所定の配向方向に配向する配向膜を塗布する塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型軽量、低消費電力などの利点を有することから、ノート型やサブノート型のパーソナルコンピュータのディスプレイとして広く用いられている。近年、ノート型やサブノート型のパーソナルコンピュータは、様々な用途に利用されるようになり、要求される液晶表示装置の品種も多様化してきている。これに伴い、多品種少量生産が可能な生産ラインが求められている。
【0003】
液晶表示装置は、一般に、以下のような工程により製造されている。
すなわち、アレイ基板及び対向基板を形成する基板形成工程、アレイ基板及び対向基板を洗浄する洗浄工程、アレイ基板及び対向基板のそれぞれの一方の主面に配向膜を塗布する配向膜塗布工程、アレイ基板及び対向基板のそれぞれに塗布された配向膜をラビング処理するラビング工程、アレイ基板及び対向基板を洗浄する洗浄工程、アレイ基板または対向基板の上にスペーサ材を散布する散布工程、アレイ基板または対向基板の上にシール材を塗布するシール材塗布工程、アレイ基板と対向基板とを貼り合せる貼り合せ工程、および、アレイ基板と対向基板との間に液晶組成物を封入する封入工程などにより、液晶表示装置が製造される。
【0004】
配向膜塗布工程では、転写印刷機が利用され、アレイ基板および対向基板のそれぞれの表面に配向膜の材料としてのポリイミドが塗布される。また、シール材塗布工程では、スクリーン印刷機が利用され、アレイ基板上または対向基板上にシール材すなわち接着剤としてエポキシ樹脂が塗布される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような多品種小量生産の生産ラインにおいては、生産量が少ないために、転写印刷機やスクリーン印刷機などにおける稼動停止時間すなわちタクトタイムが長くなる傾向にある。また、これらの印刷機による配向膜材料やシール材材料などの印刷材料を塗布する塗布工程より以前の工程で、トラブルが発生した場合、生産ラインが停止し、これにともなってこれらの印刷機も稼動が停止され、待機状態となる。
【0006】
このように、印刷機において、稼動が停止した状態が長い時間継続されると、印刷機に取り付けられた印刷版が乾燥し、稼動が開始されたときに印刷不良、すなわち塗布された印刷材料の膜厚が不均一となったり、塗布ムラが発生しやすいといった問題が生じる。
【0007】
このような印刷版の乾燥は、版上の印刷材料から印刷材料を溶解している溶剤が揮発するために生じる。
このような問題を解決するために、特開平5−96842号公報によれば、印刷機を密閉容器で囲い、密閉容器内の湿度を調整することにより、印刷版の乾燥を防止することが提案されている。しかしながら、揮発する溶剤の蒸気圧と湿度とは独立であるため、湿度を管理しても溶剤の蒸発量を管理することはできず、印刷版の乾燥を効率よく制御することができない。
【0008】
そこで、この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、印刷不良を改善し、高品質な液晶表示装置を製造できる印刷材料の塗布装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、
請求項1によれば、
第1基板と第2基板との間に液晶組成物を挟持した液晶表示装置を製造するために、前記第1基板及び第2基板の少なくとも一方に印刷材料を塗布する塗布手段を備えた塗布装置において、
前記塗布手段を密閉する密閉手段と、
前記密閉手段内における前記印刷材料に含まれる溶剤が気化した溶剤ガスの溶剤ガス濃度を所定値に調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置が提供できる。
【0010】
この発明の塗布装置によれば、印刷材料を液晶表示装置の第1基板及び第2基板の少なくとも一方に塗布する塗布手段を密閉手段によって密閉し、調整手段により、密閉手段内における印刷材料に含まれる溶剤が気化した溶剤ガスの溶剤ガス濃度が、溶剤の飽和蒸気圧に対応した所定値に調整されている。
【0011】
すなわち、仕切り内における印刷材料に含まれる溶剤の溶剤ガス濃度を測定しつつ、溶剤ガス濃度が所定値すなわち溶剤の飽和蒸気圧付近のガス濃度となるように仕切り内の溶剤ガス濃度を調整することにより、溶剤が平行状態となり、溶剤の揮発が抑制される。
【0012】
このため、溶剤が揮発することによる印刷版の乾燥を防止することが可能となり、印刷版の乾燥による印刷材料の印刷不良が改善され、高品質な液晶表示装置を製造可能な印刷装置を提供することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明に係る塗布装置の実施の形態について詳細に説明する。
この塗布装置は、例えば、液晶表示装置を製造する製造工程において、配向膜材料やシール材などの印刷材料を塗布する印刷装置に適用されるものである。
【0014】
図1は、この塗布装置が適用される液晶表示装置の構造を概略的に示す断面図である。
この塗布装置が適用される液晶表示装置は、図1に示すように、画像を表示する表示エリア102、及び配線パターンが形成された周辺エリア104を含む第1基板としてのアレイ基板100と、このアレイ基板100に対向配置された第2基板としての対向基板200と、アレイ基板100と対向基板200との間に配置された液晶組成物300とを備えている。表示エリア102は、アレイ基板100と対向基板200とを貼り合わせるシール材106によって囲まれた領域内に形成され、周辺エリア104は、シール材106の外側の領域に形成されている。
【0015】
アレイ基板100の表示エリア102は、透明な絶縁性基板、例えば厚さが0.7mmのガラス基板101上に互いに直交するように配設された図示しない1024×3本の信号線、及び768本の走査線を備えている。
【0016】
また、アレイ基板100は、各信号線と各走査線との各交点部毎の近傍に配設されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタすなわちTFT121と、このTFT121を介して接続された画素電極151とを備えている。画素電極151は、透過性の導電性部材、例えばインジウム−ティン−オキサイドすなわちITOによって形成されている。
【0017】
TFT121は、走査線の一部分をゲート電極とし、ゲート絶縁膜を介して順に積層された半導体膜およびチャネル保護膜を有し、さらに、半導体膜に低抵抗半導体膜を介して接続されたソース電極およびドレイン電極を有している。ソース電極は、画素電極151に電気的に接続され、ドレイン電極は、信号線に電気的に接続されている。
【0018】
また、アレイ基板100の表面は、対向基板200との間に介在される液晶組成物300を配向させるための配向膜141によって覆われている。
対向基板200の表示エリア102は、透明な絶縁性基板、例えば厚さが0.7mmのガラス基板201上に配設された遮光膜202を備えている。この遮光膜202は、アレイ基板100における配線パターン上、すなわちアレイ基板100のTFT121、画素電極151、図示しない信号線及び走査線にそれぞれ対向する位置や、各隙間にそれぞれ対向する位置を遮光するように設けられている。
【0019】
また、対向基板200は、ガラス基板201の画素電極151に対向する位置であって、遮光膜202の間に配置されたカラー表示を実現するための赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色で構成されるカラーフィルタ203R、203G、203Bを備えている。
【0020】
このカラーフィルタ203R、203G、203Bの表面は、画素電極151との間で電位差を形成するITOによって形成された対向電極204によって覆われている。また、この対向電極204の表面は、アレイ基板100との間に介在される液晶組成物300を配向させるための配向膜205によって覆われている。
【0021】
上述したようなアレイ基板100及び対向基板200は、表示エリア102の周囲を区画するように塗布されたシール材106によって貼り合わされている。この時、アレイ基板100と対向基板200との間に散布されたスペーサにより、あれ基板100と対向基板200との間に所定間隔のギャップが形成される。
【0022】
液晶組成物300は、シール材106の一部によって形成された注入口から注入され、この注入口が封止されることによりアレイ基板100と対向基板200との間に挟持される。
【0023】
図2は、図1に示した液晶表示装置の製造工程を概略的に示すフローチャートである。
すなわち、図1に示したような液晶表示装置は、図2に示す製造工程にしたがって形成される。
【0024】
基板形成工程ST1では、ガラス基板101上に互いに直交するように配置される走査線及び信号線などの各種配線パターン、走査線と信号線との交差部近傍に配置されるTFT121、TFT121に接続される画素電極151などを形成することによりアレイ基板100を形成する。また、ガラス基板201上に遮光膜202、カラーフィルタ203R、203G、203B、対向電極204を形成することにより対向基板200を形成する。
【0025】
基板洗浄工程でST2は、基板形成工程ST1でそれぞれ形成されたアレイ基板100及び対向基板200を洗浄する。
配向膜塗布工程ST3では、洗浄されたアレイ基板100及び対向基板200のそれぞれの一方の主面、すなわち、アレイ基板100におけるTFT121及び画素電極151が配置された主面の表面と、対向基板200における対向電極が配置された主面の表面とにそれぞれ配向膜材料、例えばポリイミドを塗布する。この配向膜塗布工程では、後述する塗布装置としての転写印刷装置により各基板表面に印刷材料としてのポリイミドが塗布される。
【0026】
ラビング工程ST4では、アレイ基板100及び対向基板200のそれぞれ表面に塗布された配向膜材料を所定の方向にラビング処理し、配向膜141、205をそれぞれ形成する。
【0027】
基板洗浄工程ST5では、ラビング処理工程において、配向膜材料をラビング処理した際に発生した配向膜材料片を除去するために、アレイ基板100及び対向基板200をそれぞれ洗浄する。
【0028】
スペーサ散布工程ST6では、アレイ基板100または対向基板200の配向膜141または205上にスペーサ材を散布する。
シール材塗布工程ST7では、アレイ基板100または対向基板200の表示エリア周辺にシール材106としての接着剤、例えばエポキシ樹脂を塗布する。このシール材塗布工程では、後述する塗布装置としてのスクリーン印刷装置によりいずれかの基板に印刷材料としてのエポキシ樹脂が塗布される。このとき、液晶組成物300を注入するための注入口が確保される。
【0029】
貼り合せ工程ST8では、アレイ基板100または対向基板200に塗布されたシール材106により、両基板を貼り合せる。このとき、両基板の間には、スペーサ材により所定の間隙が形成される。
【0030】
液晶組成物封入工程ST9では、アレイ基板100と対向基板200との間に、注入口から液晶組成物300を注入し、注入口を紫外線硬化型樹脂などで封止することにより、両基板間に液晶組成物を封入する。
【0031】
以上のような工程ST1乃至ST9により、液晶表示装置を形成する。
次に、アレイ基板及び対向基板の表面に配向膜材料を塗布する転写印刷装置の構成について説明する。
【0032】
図3は、転写印刷装置の一例を概略的に示す図である。
この転写印刷装置1は、アレイ基板100または対向基板200を載置するステージ2と、ステージ2上に載置された基板の表面に印刷材料としての配向膜材料、例えばポリイミド(PI)を塗布する塗布手段としての塗布ユニット3と、ステージ2上に載置された基板及び塗布ユニット3を密閉する密閉手段としての仕切り4とを備えている。塗布ユニット3は、印刷版5が巻き付けられた版胴6、印刷版5に印刷材料としてのポリイミドすなわちPIを供給するアニロックスロール7、および、アニロックスロール7に付着した印刷材料を均一化するドクターロール8を有している。印刷材料としてのポリイミドは、溶剤、例えばガンマブチロラクトンにより溶解されている。
【0033】
また、この転写印刷装置1は、仕切り4内の雰囲気を調整する自己循環式空調機10を備えている。この自己循環式空調機10は、仕切り4内から雰囲気を吸気する吸気口11、吸気口11から吸気した雰囲気をフィルタ12を介して清浄化して吹出す吹出し口13、仕切り4内の雰囲気を必要に応じて外部に排気する排気手段としての排気装置15、および、必要に応じて仕切り4内に外気を取り込む吸気手段としての吸気装置16を有している。
【0034】
さらに、この転写印刷装置1は、仕切り4内において、溶剤が気化した溶剤ガスの濃度を検知する検知手段としてのガス濃度測定装置20と、溶剤を収容するとともに溶剤ガスを供給する供給手段としてのガス供給装置30とを備えている。
【0035】
ガス濃度測定装置20は、仕切り4内の溶剤ガスの濃度を測定するものであり、ガスクロマトグラフィ法を利用した測定装置や、周知の蒸気圧測定装置を利用した測定装置などが適用可能である。すなわち、仕切り4内において、溶剤が気化することによって発生する溶剤ガスの濃度が高くなると、仕切り4内における溶剤ガスの圧力が高くなる。そして、仕切り4内の溶剤ガスの圧力が、溶剤の飽和蒸気圧(蒸気圧)に達すると、気体としての溶剤ガスと液体としての溶剤とが平衡状態となり、液体の溶剤から溶剤ガスが気化しにくくなる。
【0036】
つまり、仕切り4内の溶剤ガスの濃度が飽和蒸気圧に対応するガス濃度に達すると、仕切り4内の溶剤は、気化しにくい状態となり、溶剤の揮発を抑制することが可能となる。一方、溶剤ガスの濃度が飽和蒸気圧より低いガス濃度である場合、仕切り4内の溶剤は、気化しやすい状態となる。また、溶剤ガスの濃度が飽和蒸気圧より高いガス濃度である場合、仕切り4内の溶剤ガスが結露しやすい状態となる。
【0037】
ガス供給装置30は、印刷材料を溶解する溶剤と同一の溶剤を収容する容器31と、この容器31を密閉する蓋32と、この蓋32を開閉する開閉手段としての開閉機構33とを備えている。
【0038】
この転写印刷装置1は、図4に示すような構成要素により調整手段として機能するガス濃度制御部40を構成している。すなわち、ガス濃度制御部40は、仕切り4内における雰囲気中の溶剤ガス濃度を溶剤の飽和蒸気圧付近に制御する判断手段としての主制御部41と、雰囲気中の溶剤ガス濃度を測定するガス濃度測定装置20と、仕切り4内に溶剤ガスを供給するガス供給装置30と、仕切り4内から溶剤ガスを含む雰囲気を排気する排気装置15と、仕切り4内に外気を取り入れる吸気装置16とによって構成される。
【0039】
すなわち、主制御部41により、ガス濃度測定装置20によって測定された仕切り4内における雰囲気中の溶剤ガス濃度が溶剤の飽和蒸気圧より低いと判断された場合には、主制御部41は、ガス供給装置30の蓋開閉機構33を駆動させて、溶剤を収容している容器31の蓋32を開放させる。このとき、排気装置15及び吸気装置16は、外気から仕切り4内の空間を遮断し、仕切り4内を密閉する。
【0040】
容器31の蓋32が開放されることにより、容器31内に収容されている溶剤が気化して溶剤ガスが発生し、仕切り4内に溶剤ガスが充満する。
そして、主制御部41により、仕切り4内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧に達したと判断された場合には、主制御部41は、ガス供給装置30の蓋開閉機構33を駆動させて、蓋31を閉塞させる。このとき、仕切り4内は、依然として密閉された状態に維持されている。
【0041】
また、主制御部41により、仕切り4内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧より高いと判断された場合には、主制御部41は、ガス供給装置30の蓋開閉機構33を駆動させて、蓋31を閉塞させる。さらに、主制御部41は、排気装置15を駆動させて、自己循環式空調機10の吸気口11から吸気した仕切り4内の溶剤ガスを含む雰囲気を排気するとともに、吸気装置16を駆動させて、外気を吹出し口13から仕切り4内に取り入れる。
【0042】
そして、主制御部41により、仕切り4内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧に達したと判断された場合には、主制御部41は、排気装置15及び吸気装置16の駆動を停止させ、仕切り4内を外気から遮断させて密閉する。
【0043】
この転写印刷装置の場合、印刷材料としての配向膜材料すなわちポリイミドを溶解する溶剤として使用したガンマブチロラクトンの飽和蒸気圧は、79℃において10mmHgである。
【0044】
上述したように、印刷材料を転写印刷する転写印刷装置において、印刷材料を塗布する塗布ユニットを仕切りによって密閉し、仕切り内における印刷材料を溶解している溶剤の溶剤ガス濃度を測定しつつ、溶剤ガス濃度が所定値すなわち溶剤の飽和蒸気圧付近のガス濃度となるように仕切り内の溶剤ガス濃度を調整することにより、溶剤の揮発が抑制され、溶剤が揮発することによる印刷版の乾燥を防止することが可能となる。
【0045】
このため、印刷版の乾燥による印刷材料の印刷不良が改善され、高品質な液晶表示装置を製造可能な印刷装置を提供することが可能となる。
次に、アレイ基板または対向基板の表示エリア周辺にシール材を塗布するスクリーン印刷装置の構成について説明する。
【0046】
図5は、スクリーン印刷装置の一例を概略的に示す図である。なお、図3に示した転写印刷装置と同一の構成要素については、同一の参照番号を付与して詳細な説明を省略する。
【0047】
この印刷装置は、基板を載置するステージ2と、ステージ2上に載置された基板の表面に印刷材料としてのシール材材料、例えばエポキシ樹脂(EP)を塗布する塗布手段としての塗布ユニット50と、ステージ2上に載置された基板及び塗布ユニット3を密閉する密閉手段としての仕切り4とを備えている。塗布ユニット50は、スクリーン印刷版51を支持するフレーム52、および、スクリーン印刷版51上を加圧摺動して印刷材料としてのエポキシ樹脂すなわちEPをスクリーン印刷版51の開口部から流出させるスキージ53を有している。印刷材料としてのエポキシ樹脂は、溶剤、例えばメチルカルビトールにより溶解されている。
【0048】
また、このスクリーン印刷装置は、仕切り4内の雰囲気を調整する排気装置15及び吸気装置16を有する自己循環式空調機10と、仕切り4内において、溶剤が気化した溶剤ガスの濃度を検知する検知手段としてのガス濃度測定装置20と、溶剤を収容するとともに溶剤ガスを供給する供給手段としてのガス供給装置30とを備えている。
【0049】
ガス供給装置30は、印刷材料を溶解する溶剤と同一の溶剤を収容する容器31と、この容器31を密閉する蓋32と、この蓋32を開閉する開閉手段としての開閉機構33とを備えている。
【0050】
このようなスクリーン印刷装置においても、ガス濃度制御部40により、仕切り4内における雰囲気中の溶剤ガス濃度を調整している。
このスクリーン印刷装置の場合、印刷材料としてのシール材材料すなわちエポキシ樹脂を溶解する溶剤として使用したメチルカルビトールの飽和蒸気圧は、25℃において0.18mmHgである。
【0051】
上述したように、印刷材料をスクリーン印刷するスクリーン印刷装置において、印刷材料を塗布する塗布ユニットを仕切りによって密閉し、仕切り内における印刷材料を溶解している溶剤の溶剤ガス濃度を測定しつつ、溶剤ガス濃度が所定値すなわち溶剤の飽和蒸気圧付近のガス濃度となるように仕切り内の溶剤ガス濃度を調整することにより、溶剤の揮発が抑制され、溶剤が揮発することによる印刷版の乾燥を防止することが可能となる。
【0052】
このため、印刷版の乾燥による印刷材料の印刷不良が改善され、高品質な液晶表示装置を製造可能な印刷装置を提供することが可能となる。
上述した転写印刷装置及びスクリーン印刷装置に適用されるガス供給装置30は、容器31、蓋32、および、蓋開閉機構33によって構成されたが、この例に限らず、他の構成であってもよい。
【0053】
例えば、図6に示すガス供給装置35は、溶剤を収容する容器31、容器31に巻き付けられて容器31を加熱する加熱手段としてのヒータ線36、ヒータ線36による加熱を制御するヒータコントローラ37、および、容器31から気化した溶剤ガスを仕切り内に拡散させる拡散手段としての拡散用ファン38を備えている。
【0054】
このようなガス供給装置35を含むガス濃度制御部45は、主制御部41と、ガス濃度測定装置20と、ガス供給装置30と、排気装置15と、吸気装置16とによって構成される。
【0055】
すなわち、主制御部41により、ガス濃度測定装置20によって測定された仕切り4内における雰囲気中の溶剤ガス濃度が溶剤の飽和蒸気圧より低いと判断された場合には、主制御部41は、ガス供給装置30のヒータコントローラ37を制御してヒータ線36を介して容器31を加熱させ、積極的に溶剤を気化させる。さらに、主制御部41は、拡散用ファン38を駆動させて仕切り4内に積極的に気化させた溶剤ガスを拡散させる。このとき、排気装置15及び吸気装置16は、外気から仕切り4内の空間を遮断し、仕切り4内を密閉する。これにより、仕切り4内に溶剤ガスが充満する。
【0056】
そして、主制御部41により、仕切り4内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧に達したと判断された場合には、主制御部41は、ガス供給装置30のヒータコントローラ37による容器31の加熱を停止させるとともに、拡散用ファン38の駆動を停止させる。
【0057】
また、主制御部41により、仕切り4内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧より高いと判断された場合には、主制御部41は、ガス供給装置30のヒータコントローラ37による容器31の加熱および拡散用ファン38の駆動を停止させる。さらに、主制御部41は、排気装置15を駆動させて、仕切り4内の溶剤ガスを含む雰囲気を排気するとともに、吸気装置16を駆動させて、仕切り4内に外気を取り入れる。
【0058】
そして、主制御部41により、仕切り4内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧に達したと判断された場合には、主制御部41は、排気装置15及び吸気装置16の駆動を停止させ、仕切り4内を外気から遮断させて密閉する。
【0059】
このようなガス供給装置を適用することにより、仕切り内の溶剤ガス濃度が飽和蒸気圧より低い場合には、迅速に溶剤を気化させることが可能となるとともに、迅速に仕切り内に溶剤ガスを拡散することが可能となるため、迅速に仕切り内の溶剤ガス濃度を飽和蒸気圧に対応したガス濃度に到達させることができる。このため、印刷版からの溶剤の気化を効率的に抑制することが可能となり、印刷版の乾燥による印刷不良を防止できる。
【0060】
なお、この発明は、上述した例で使用した溶剤に限らず、他の溶剤を使用した場合であっても、仕切り内の雰囲気中の溶剤ガス濃度を各溶剤の飽和蒸気圧に調整することにより適用可能である。
【0061】
他の溶剤として、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートを使用した場合、飽和蒸気圧は、20℃において1.7mmHgであり、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPME)を使用した場合、飽和蒸気圧は、25℃において0.3mmHgであり、ブチルセロソルブを使用した場合、飽和蒸気圧は、25℃において0.852mmHgであり、N−メチルピロリドンを使用した場合、飽和蒸気圧は、100℃において24mmHg、60℃において4mmHgである。
【0062】
仕切り内の溶剤ガス濃度を溶剤の飽和蒸気圧に合わせて調整することにより、溶剤の揮発を抑制することが可能となり、印刷版の乾燥を抑制し、印刷版の乾燥による印刷不良を改善することが可能となる。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、印刷不良を改善し、高品質な液晶表示装置を製造できる印刷材料の塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の印刷装置によって印刷材料が塗布される液晶表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図2】図2は、図1に示した液晶表示装置の製造工程を概略的に示すフローチャートである。
【図3】図3は、この発明の印刷装置としての転写印刷装置の構成を概略的に示す図である。
【図4】図4は、図3に示した転写印刷装置のガス濃度制御部の構成を示すブロック図である。
【図5】図5は、この発明の印刷装置としてのスクリーン印刷装置の構成を概略的に示す図である。
【図6】図6は、この発明の印刷装置に適用可能なガス供給装置の他の例を概略的に示す図である。
【図7】図7は、図6に示したガス供給装置を含む他のガス濃度制御部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…転写印刷装置
3…塗布ユニット
4…仕切り
10…自己循環式空調機
15…排気装置
16…吸気装置
20…ガス濃度測定装置
30…ガス供給装置
31…容器
32…蓋
33…蓋開閉機構
35…ガス供給装置
37…ヒータコントローラ
38…拡散用ファン
40…ガス濃度制御部
41…主制御部
50…塗布ユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus, and in particular, a coating apparatus that applies an adhesive that bonds an array substrate and a counter substrate in a liquid crystal display device, and a liquid crystal composition sandwiched between the array substrate and the counter substrate. The present invention relates to a coating apparatus that coats an alignment film oriented in an alignment direction.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display device has advantages such as thin and light weight and low power consumption, and is therefore widely used as a display of a notebook or sub-notebook personal computer. In recent years, notebook-type and sub-notebook-type personal computers have been used for various purposes, and required types of liquid crystal display devices have been diversified. Accordingly, there is a demand for a production line capable of producing a variety of products in small quantities.
[0003]
A liquid crystal display device is generally manufactured by the following process.
That is, a substrate forming step for forming the array substrate and the counter substrate, a cleaning step for cleaning the array substrate and the counter substrate, an alignment film applying step for applying an alignment film to one main surface of each of the array substrate and the counter substrate, and the array substrate And a rubbing process for rubbing the alignment film applied to each of the counter substrate, a cleaning process for cleaning the array substrate and the counter substrate, a spraying process for spraying a spacer material on the array substrate or the counter substrate, an array substrate or the counter substrate Liquid crystal display by a sealing material coating process for applying a sealing material on the substrate, a bonding process for bonding the array substrate and the counter substrate, and a sealing process for sealing the liquid crystal composition between the array substrate and the counter substrate The device is manufactured.
[0004]
In the alignment film application process, a transfer printer is used to apply polyimide as a material for the alignment film to the surfaces of the array substrate and the counter substrate. In the sealing material application process, a screen printer is used to apply an epoxy resin as a sealing material, that is, an adhesive, on the array substrate or the counter substrate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the production line for multi-product small-volume production as described above, since the production volume is small, there is a tendency that the operation stop time, that is, the tact time of the transfer printing machine, the screen printing machine, etc. becomes long. In addition, if a trouble occurs in the process prior to the coating process of applying a printing material such as an alignment film material or a sealing material by these printing machines, the production line is stopped, and as a result, these printing machines are also The operation is stopped and a standby state is entered.
[0006]
As described above, in the printing press, when the operation is stopped for a long time, the printing plate attached to the printing press is dried, and when the operation is started, the printing failure, that is, the applied printing material There arises a problem that the film thickness becomes non-uniform and uneven coating tends to occur.
[0007]
Such drying of the printing plate occurs due to volatilization of the solvent dissolving the printing material from the printing material on the plate.
In order to solve such problems, according to Japanese Patent Laid-Open No. 5-96842, it is proposed to prevent the printing plate from being dried by surrounding the printing press with a sealed container and adjusting the humidity in the sealed container. Has been. However, since the vapor pressure and humidity of the volatile solvent are independent, even if the humidity is controlled, the amount of evaporation of the solvent cannot be managed, and the drying of the printing plate cannot be controlled efficiently.
[0008]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a printing material coating apparatus that can improve printing defects and manufacture a high-quality liquid crystal display device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
This invention has been made on the basis of the above problems,
According to
A coating apparatus provided with a coating means for coating a printing material on at least one of the first substrate and the second substrate in order to manufacture a liquid crystal display device in which a liquid crystal composition is sandwiched between the first substrate and the second substrate. In
Sealing means for sealing the application means;
Adjusting means for adjusting the solvent gas concentration of the solvent gas in which the solvent contained in the printing material in the sealing means is vaporized to a predetermined value;
It is possible to provide a coating apparatus characterized by comprising:
[0010]
According to the coating apparatus of the present invention, the coating means for applying the printing material to at least one of the first substrate and the second substrate of the liquid crystal display device is sealed by the sealing means, and is included in the printing material in the sealing means by the adjusting means. The solvent gas concentration of the solvent gas evaporated from the solvent is adjusted to a predetermined value corresponding to the saturated vapor pressure of the solvent.
[0011]
That is, while measuring the solvent gas concentration of the solvent contained in the printing material in the partition, the solvent gas concentration in the partition is adjusted so that the solvent gas concentration becomes a predetermined value, that is, a gas concentration near the saturated vapor pressure of the solvent. Thus, the solvent becomes a parallel state, and the volatilization of the solvent is suppressed.
[0012]
For this reason, it becomes possible to prevent the printing plate from drying due to the volatilization of the solvent, the printing defect of the printing material due to the drying of the printing plate is improved, and a printing device capable of producing a high-quality liquid crystal display device is provided. It becomes possible.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a coating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
This coating apparatus is applied to a printing apparatus that applies a printing material such as an alignment film material or a sealing material in a manufacturing process for manufacturing a liquid crystal display device, for example.
[0014]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a liquid crystal display device to which this coating apparatus is applied.
As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device to which this coating apparatus is applied includes an
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The TFT 121 includes a semiconductor film and a channel protective film that are sequentially stacked via a gate insulating film, with a part of the scanning line as a gate electrode, and further includes a source electrode connected to the semiconductor film via a low-resistance semiconductor film, and It has a drain electrode. The source electrode is electrically connected to the
[0018]
The surface of the
The
[0019]
Further, the
[0020]
The surfaces of the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
FIG. 2 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of the liquid crystal display device shown in FIG.
That is, the liquid crystal display device as shown in FIG. 1 is formed according to the manufacturing process shown in FIG.
[0024]
In the substrate forming step ST1, various wiring patterns such as scanning lines and signal lines arranged so as to be orthogonal to each other on the
[0025]
In the substrate cleaning process, ST2 cleans the
In the alignment film coating step ST3, one main surface of each of the cleaned
[0026]
In the rubbing step ST4, the alignment film materials applied on the surfaces of the
[0027]
In the substrate cleaning step ST5, the
[0028]
In the spacer spraying step ST6, a spacer material is sprayed on the
In the sealing material application process ST7, an adhesive as the sealing
[0029]
In the bonding step ST8, both substrates are bonded together by the sealing
[0030]
In the liquid crystal composition sealing step ST9, the
[0031]
A liquid crystal display device is formed by the processes ST1 to ST9 as described above.
Next, the configuration of a transfer printing apparatus that applies an alignment film material to the surfaces of the array substrate and the counter substrate will be described.
[0032]
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a transfer printing apparatus.
The
[0033]
In addition, the
[0034]
Further, the
[0035]
The gas
[0036]
That is, when the concentration of the solvent gas in the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
That is, when the
[0040]
When the
When the
[0041]
When the
[0042]
When the
[0043]
In this transfer printing apparatus, the saturated vapor pressure of gamma-butyrolactone used as an alignment film material as a printing material, that is, a solvent for dissolving polyimide, is 10 mmHg at 79 ° C.
[0044]
As described above, in the transfer printing apparatus for transferring and printing the printing material, the application unit for applying the printing material is sealed by the partition, and the solvent gas concentration of the solvent dissolving the printing material in the partition is measured, and the solvent By adjusting the solvent gas concentration in the partition so that the gas concentration becomes a predetermined value, that is, the gas concentration near the saturated vapor pressure of the solvent, the evaporation of the solvent is suppressed and the printing plate is prevented from drying due to the evaporation of the solvent. It becomes possible to do.
[0045]
For this reason, the printing defect of the printing material by drying of a printing plate is improved, and it becomes possible to provide the printing apparatus which can manufacture a high quality liquid crystal display device.
Next, a configuration of a screen printing apparatus that applies a sealing material around the display area of the array substrate or the counter substrate will be described.
[0046]
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of the screen printing apparatus. The same components as those in the transfer printing apparatus shown in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0047]
This printing apparatus includes a
[0048]
The screen printing apparatus also includes a self-circulating
[0049]
The
[0050]
Also in such a screen printing apparatus, the gas
In the case of this screen printing apparatus, the saturated vapor pressure of methyl carbitol used as a sealing material as a printing material, that is, a solvent for dissolving an epoxy resin is 0.18 mmHg at 25 ° C.
[0051]
As described above, in a screen printing apparatus that screen prints a printing material, the application unit for applying the printing material is sealed with a partition, and the solvent gas concentration of the solvent dissolving the printing material in the partition is measured while the solvent By adjusting the solvent gas concentration in the partition so that the gas concentration becomes a predetermined value, that is, the gas concentration near the saturated vapor pressure of the solvent, the evaporation of the solvent is suppressed and the printing plate is prevented from drying due to the evaporation of the solvent. It becomes possible to do.
[0052]
For this reason, the printing defect of the printing material by drying of a printing plate is improved, and it becomes possible to provide the printing apparatus which can manufacture a high quality liquid crystal display device.
The
[0053]
For example, a
[0054]
The gas
[0055]
That is, when the
[0056]
When the
[0057]
When the
[0058]
When the
[0059]
By applying such a gas supply device, when the solvent gas concentration in the partition is lower than the saturated vapor pressure, it is possible to quickly vaporize the solvent and quickly diffuse the solvent gas into the partition. Therefore, the solvent gas concentration in the partition can be quickly reached to the gas concentration corresponding to the saturated vapor pressure. For this reason, it becomes possible to suppress the vaporization of the solvent from a printing plate efficiently, and the printing defect by drying of a printing plate can be prevented.
[0060]
Note that the present invention is not limited to the solvent used in the above-described example, and even when other solvents are used, the solvent gas concentration in the atmosphere in the partition is adjusted to the saturated vapor pressure of each solvent. Applicable.
[0061]
When propylene glycol monoethyl ether acetate is used as the other solvent, the saturated vapor pressure is 1.7 mmHg at 20 ° C., and when dipropylene glycol monomethyl ether (DPME) is used, the saturated vapor pressure is 25 ° C. When using butyl cellosolve, the saturated vapor pressure is 0.852 mmHg at 25 ° C., and when N-methylpyrrolidone is used, the saturated vapor pressure is 24 mmHg at 100 ° C. and 4 mmHg at 60 ° C. It is.
[0062]
By adjusting the solvent gas concentration in the partition according to the saturated vapor pressure of the solvent, it becomes possible to suppress the volatilization of the solvent, suppress the drying of the printing plate, and improve the printing defects due to the drying of the printing plate. Is possible.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a printing material coating apparatus that can improve defective printing and can manufacture a high-quality liquid crystal display device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device to which a printing material is applied by the printing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of the liquid crystal display device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a transfer printing apparatus as a printing apparatus according to the present invention.
4 is a block diagram illustrating a configuration of a gas concentration control unit of the transfer printing apparatus illustrated in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a screen printing apparatus as a printing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically showing another example of a gas supply device applicable to the printing apparatus of the present invention.
7 is a block diagram showing a configuration of another gas concentration control unit including the gas supply device shown in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記塗布手段を密閉する密閉手段と、
前記密閉手段内における前記印刷材料に含まれる溶剤が気化した溶剤ガスの溶剤ガス濃度を前記溶剤の飽和蒸気圧に対応した溶剤ガス濃度に調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置。A coating apparatus provided with a coating means for coating a printing material on at least one of the first substrate and the second substrate in order to manufacture a liquid crystal display device in which a liquid crystal composition is sandwiched between the first substrate and the second substrate. In
Sealing means for sealing the application means;
An adjusting means for adjusting the solvent gas concentration of the solvent gas evaporated from the solvent contained in the printing material in the sealing means to a solvent gas concentration corresponding to the saturated vapor pressure of the solvent ;
A coating apparatus comprising:
前記密閉手段内における前記溶剤ガス濃度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された溶剤ガス濃度が溶剤の飽和蒸気圧に対応した溶剤ガス濃度であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記密閉手段内の溶剤ガス濃度が前記飽和蒸気圧に対応した溶剤ガス濃度より低いと判断された場合には、前記密閉手段内に前記溶剤を気化させたガスを供給する供給手段と、
前記判断手段により前記密閉手段内の溶剤ガス濃度が前記飽和蒸気圧に対応した溶剤ガス濃度より高いと判断された場合には、前記密閉手段内を排気する排気手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。The adjusting means includes
Detecting means for detecting the concentration of the solvent gas in the sealing means;
Determining means for determining whether or not the solvent gas concentration detected by the detecting means is a solvent gas concentration corresponding to a saturated vapor pressure of the solvent;
Supply means for supplying a gas obtained by vaporizing the solvent into the sealing means when the determination means determines that the solvent gas concentration in the sealing means is lower than the solvent gas concentration corresponding to the saturated vapor pressure. When,
An exhaust means for exhausting the inside of the sealing means when the judgment means determines that the solvent gas concentration in the sealing means is higher than the solvent gas concentration corresponding to the saturated vapor pressure;
The coating apparatus according to claim 1, further comprising:
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