JP5165790B2 - 液晶滴下装置および液晶滴下のモニタ方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶滴下装置および液晶滴下のモニタ方法に関し、特に、基板に滴下した液晶を撮像する機能を有する液晶滴下装置および液晶滴下のモニタ方法に関する。

液晶表示パネルの製造方法では、２枚の基板を互いに貼り合わせる工程と液晶を封入する工程とを別々に行なう方法と、これらの２つの工程を同時に行なうことができる方法とがある。後者の方法として、液晶滴下法が提案されている。

液晶滴下法においては、互いに貼り合わせられる２枚の基板のうちいずれか一方の基板にシール材を配置する。いずれか一方の基板のシール材の内側に対応する領域に液晶を滴下する。真空において、これらの２枚の基板を互いに貼り合わせる。

次に、大気圧において２枚の基板同士の間隔の調整を行なった後に、シール材を硬化する。２枚の基板を貼り合せることによる得られた貼り合せ基板には、複数の液晶表示セルが形成されている。次に、貼り合せ基板を複数の液晶表示セルからなる複数のパネルに分断して液晶表示パネルを製造する。

液晶滴下法において、液晶は、基板同士を貼り合わせる前に液晶滴下シリンジのノズルから所定量の液晶が基板上に滴下されて、その後、基板を貼り合せると共に液晶を封入する。このため、液晶の滴下量が少ないと液晶表示セルが気泡を含んだりセル厚が薄くなったりするなどの不具合が生じる。また、逆に液晶の滴下量が多いと液晶表示セルから液晶が漏れたり、セル厚が厚くなったりするなどの不具合が生じる。したがって、液晶を滴下する装置においては、液晶封入量が不良の液晶表示セルを製造しないために、従来は、ノズルを定期的に交換する、または、オペレータが視認により基板上に滴下された液晶の状態を検出してノズルの交換を行なうなど、の対策を採っていた。しかしながら、定期的交換の方法では、正常なノズルであっても交換される場合がありコスト高となる。オペレータの視認による方法では、見落としなどのミスが避けられない。

このような課題を解消するために、出願人は、特許文献１（国際公開ＷＯ２００６／０７５４６２号公報）に示す液晶表示パネルの製造装置を提案した。特許文献１では、液晶滴下シリンジの異常を早期に発見するために、滴下された基板の表面上の液晶を撮影し、撮影により得られた画像を解析することにより液晶滴下シリンジの異常を検出する。具体的には、撮影された液晶の滴下面積と基準値面積とを比較し、比較結果に基づき、液晶滴下シリンジの異常の有無を検出する。

国際公開ＷＯ２００６／０７５４６２号公報

特許文献１では、液晶滴下シリンジからは定期的に液晶が滴下され、液晶が滴下される毎に撮像を行い、撮像画像が指す基板上の‘滴下された１個の液晶が占める面積’と、適量の液晶が滴下された場合の基準値面積との比較を行う。そして、比較結果に基づき、適量の液晶が滴下されたか否かを検出し、検出結果に基づき液晶滴下シリンジの異常を検出する。

このように特許文献１の方法は、１回の滴下あたりノズルから吐出される液晶の滴（以下、液滴ともいう）の量に基づき、液晶滴下シリンジの異常を検出することはできるが、ノズルからの液晶の吐出状況に基づく異常検出をすることは困難である。

たとえば、ノズルの吐出口が部分的に詰ると、ノズルから吐出された時点で、本来は１個であるべき液滴が割れてしまい、その結果、滴下された基板表面には、複数個の液滴が存在することになる。この場合には、基板表面の液滴の撮像画像には、２つ以上の液滴の画像が含まれることになり、特許文献１の方法では、正確な異常判断が困難となる。

また、たとえば、ノズルの吐出口が完全に詰ると、液晶は滴下されない（以下、吐出抜けという）こともある。この場合には、撮像画像には液滴の画像は含まれないことになるから、特許文献１の方法では、液滴が割れたり、また吐出抜けの異常を検出することは困難である。

本発明の目的は、液晶滴下のための吐出部の異常を正確に検出することができる液晶滴下装置および液晶滴下のモニタ方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、発明のある局面に従う液晶滴下装置は、液晶を吐出して基板上に滴下するための液晶吐出部と、移動を指示する信号に従い液晶吐出部を移動させるための移動機構と、液晶吐出部の移動に追従して移動し、撮像した画像データを出力する液晶撮像部とを備え、液晶撮像部は、液晶吐出部から吐出された液晶を、液晶吐出部による液晶の吐出動作と並行して撮像可能な位置に設けられ、移動機構による移動に応じて液晶吐出部から吐出され基板上に滴下された液晶が撮像されるように、液晶吐出部に対して液晶撮像部の撮像位置を切替える撮像切替部と、液晶撮像部が出力する画像データを解析する画像処理部と、画像処理部による解析結果に従う情報を出力する解析出力部と、を備える。

好ましくは、撮像切替部は、移動を指示する信号に基づき液晶吐出部の移動方向を検出し、検出した移動方向に基づき、液晶撮像部の撮像位置を切替える。

好ましくは、液晶撮像部は、液晶吐出部の移動可能方向に沿う複数の位置にそれぞれ設けられる複数の撮像装置を含み、撮像切替部は、複数の撮像装置のうち、液晶吐出部の移動に後続する位置の撮像装置を選択することで、撮像位置を切替える。

好ましくは、画像処理部は、画像データに基づき、基板の上に滴下された位置における液晶の状態を検出する。

好ましくは、解析出力部は、液晶の滴下の回数に対する、液晶の状態が異常と検出された回数の比率を検出する比率検出部を含む。

好ましくは、画像処理部は、画像データに基づき、基板の上の滴下された位置における液晶の形状を検出する形状検出部を含む。

好ましくは、形状検出部は、画像データに基づき、滴下された位置における液晶が、略円形形状であるかを検出する異形検出部を有する。

好ましくは、形状検出部は、画像データに基づき、滴下された位置における液晶が、複数の滴に分割されているかを検出する分割検出部を有する。

好ましくは、画像処理部は、画像データに基づき、滴下された位置における液晶の有無を検出する。

上述の目的を達成するために、この発明の他の局面に従う、液晶吐出部から液晶を吐出して基板に滴下する際に適用される液晶滴下のモニタ方法は以下のステップを備える。

モニタ方法は、所定の軌道に従って液晶吐出部を移動しつつ液晶を吐出して基板上に滴下するステップと、液晶吐出部の移動に追従して液晶撮像部を移動し、液晶吐出部から吐出された液晶を、液晶吐出部による液晶の吐出動作と並行して撮像して、撮像した画像データを出力するステップと、移動する液晶吐出部から吐出され基板上に滴下された液晶が撮像されるように、液晶吐出部に対して液晶撮像部の撮像位置を切替えるステップと、画像データを解析し、解析結果に従う情報を出力するステップと、を備える。

好ましくは、上述の液晶吐出部は、液晶の吐出口を有し、吐出口は液晶吐出部に着脱自在に設けられる。

本発明によれば、移動する液晶吐出部から吐出され基板上に滴下された液晶が撮像されるように、液晶吐出部に対して液晶撮像部の撮像位置を切替えながら、滴下された液晶を撮像し、撮像により得られた画像データの解析結果に従う情報が出力されることで、液晶滴下用の液晶吐出部の異常を正確に検出するための情報を速やかに提示することができる。

液晶の滴下と並行して撮像がされて、その画像データの解析結果が出力されることにより、解析結果に基づくことで、オペレータは、液晶の滴下とほぼリアルタイムに、液晶の滴下動作に不具合があるか否か特定することができる。

実施の形態に係る液晶滴下装置の概観図である。 図１の液晶滴下装置を上方向から見た図である。 実施の形態に係る液晶滴下時のディスペンサの移動方向を説明する図である。 実施の形態に係る液晶の吐出動作を説明する図である。 実施の形態に係る液晶の吐出動作を説明する図である。 実施の形態に係るディスペンサの概略側面と関連回路を示す図である。 実施の形態に係る液晶滴下時の撮像について説明する図である。 実施の形態に係る液晶滴下装置の主要部の機能構成図である。 実施の形態に係る液晶表示パネルの製造工程の概略フローチャートである。 実施の形態に係る液晶表示パネルの分断を説明する図である。 実施の形態に係る液晶滴下時のフローチャートである。

以下、本発明の液晶滴下装置の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、同一の構成要素には各図において同一の符号を付し、詳細な説明は繰返さない。

本実施の形態に係る液晶滴下装置１０は、図１と図２に示すように、架台１１０、架台１１０の上に設置された基板ステージ９、基板ステージ９の表面に対向する液晶の吐出口であるノズル７０を備えたディスペンサＤｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）、ディスペンサＤｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）が取付けられたガイド棒１１、およびガイド棒１１が取付けられたコラム４１を備える。ここでは、ガイド棒１１には、たとえば４個のディスペンサＤ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４が取付けられるが、ディスペンサの個数はこれに限定されない。

基板ステージ９は平板状に形成され、カラーフィルタ（Color Filter）のガラス基板（以下、ＣＦ基板という）８が搬入されて載置される。ＣＦ基板８上には、後に貼り合わせられるＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板との間隔を保つためのスペーサが設けられる。基板ステージ９は載置されたＣＦ基板８を固定して保持する。ＣＦ基板８の表面上には、当該表面に対向して設けられたディスペンサＤ１〜Ｄ４のノズル７０から、必要量の液晶（液状物質）が滴下される。

基板ステージ９は直交する２本のＸ軸およびＹ軸により規定されるＸＹ２次元の座標平面であると想定する。ここでは、Ｘ軸が延びる方向をＸ方向と称し、Ｙ軸が延びる方向をＹ方向と称する。

コラム４１は、基板ステージ９をＸ方向に跨いで架台１１０の上に門型に取付けられる。コラム４１は、架台１１０の内部に備えられるモータなどのコラム駆動部１１１により駆動されて、Ｙ方向に延びる軸に沿って自在に移動する。

ディスペンサＤ１〜Ｄ４は、コラム４１の側面にＸ方向に延びるように取付けられたガイド棒１１に、移動機構に対応する移動部４３を介して各個別に取付けられる。移動部４３はガイド棒１１に内蔵されるモータ機構によりガイド棒１１に沿って自在に移動する。その結果、移動部４３に取付けられたディスペンサＤ１〜Ｄ４は、ガイド棒１１をＸ方向にスライド移動する。したがって、コラム４１がＹ方向に移動し、且つ移動部４３がＸ方向に移動することによって、ディスペンサＤ１〜Ｄ４はＣＦ基板８上をＸ方向およびＹ方向に自在に移動可能となる。

ここでは、基板ステージ９に保持されたＣＦ基板８上においては、図３に示すように、ディスペンサＤｉが進行する１０列を想定する。

図３では、上述したコラム４１のＹ方向の移動およびディスペンサＤ１〜Ｄ４のＸ方向の移動を組み合わせることによって、ディスペンサＤ１〜Ｄ４を移動させながらＣＦ基板８上のたとえば４面の滴下領域Ｎに液晶Ｐを等間隔で滴下する。ＣＦ基板８上に定める滴下領域Ｎの個数は、図３の４面に限られず、一般的には複数個でよい。

図３では、ディスペンサＤ１〜Ｄ４のそれぞれは、当該ディスペンサをガイド棒１１においてＸ方向に移動させることによって、ＣＦ基板８の滴下領域Ｎの各２列が均等に割付けられる。ディスペンサＤ１に１列目と２列目を、ディスペンサＤ２に３列目と４列目を、ディスペンサＤ３に５列目と６列目を、ディスペンサＤ４に７列目と８列目を割付ける。最後の２列分である９列目と１０列目は、均等に割付けられなかった残余の列となる。

割付後にコラム４１をＹ方向に往復移動させる。これにより、図３の矢印の軌道に従いディスペンサＤ４は移動しながら液晶を滴下する。他のディスペンサＤ１〜Ｄ３も同様の軌道に従い移動しながら、割付けられた列に液晶を滴下する。

往復移動が完了すると、ガイド棒１１を介して移動させられたディスペンサＤ３とＤ４には、それぞれ残余の滴下領域である９列目と１０列目が割付けられる。割付後、コラム４１がＹ方向に移動することにより、残余の９列目と１０列目にはディスペンサＤ３とＤ４により液晶が滴下される。この９列目と１０列目への滴下時には、他のディスペンサＤ１とＤ２は、液晶の滴下が中止させられるか、または、図示されない、他の滴下領域Ｎ（液晶が未だ滴下されていない領域、または上述の吐出抜けのあった領域）が割付られて、液晶の滴下を行なうこととなる。

上述したように、ディスペンサＤ１〜Ｄ４をＸ方向およびＹ方向に移動させながら、各滴下領域Ｎに位置した時点で、ディスペンサＤｉのノズル７０から所定量の液晶を吐出させることにより、ＣＦ基板８上の領域Ｎには液晶が滴下される。

ここで、図４を参照して、ディスペンサＤｉのノズル７０から、所定量の液晶を吐出する機構について説明する。

ディスペンサＤｉのノズル７０は、中空の液晶供給管２３によって、液晶を蓄えている液晶供給装置２２と接続される。液晶供給管２３の一端にはノズル７０が着脱自在に装着され、他方端は液晶供給装置２２の液晶タンク内に連通する。液晶供給管２３に対する液晶の供給は、基本的には、液晶供給装置２２の液晶タンク内がガスにより加圧されることで実現される。ガスにより加圧された液晶タンク内の液晶面は上昇し、液晶供給管２３の内部は液晶で満たされている。液晶を滴下しない状態においては、ノズル７０の吐出口付近まで液晶が到達しているが、表面張力により吐出口からは滴下されない状態にある。

ノズル７０の図示しない吐出口から所定量の液晶の滴下を行うために、液晶供給管２３の途中にシリンダ２４およびシリンダ２４内を移動するピストン２５が接続される。ピストン２５には制御器２６が接続される。制御器２６はステッピングモータである。ステッピングモータの軸にはピストン２５が接続される。制御器２６のステッピングモータは、指示信号３９が与えられると、応じて所定角度だけ所定方向に回転し、その後、所定角度だけ逆方向に回転する。当該回転に連動して、ピストン２５は図４Ｂの位置から、シリンダ２４内に液晶が溜まる後退した位置（図４Ａ）にまで移動する。その後、ピストン２５は図４Ａの位置から、シリンダ２４内に溜まった液晶を液晶供給管２３を介してノズル７０側へ押し出す位置（図４Ｂ）にまで移動する。これにより、シリンダ２４に溜まった所定量の液晶だけ、液晶供給管２３から押し出されるようにして、ノズル７０の吐出口から滴下される。

このように、ピストン２５の移動量を、指示信号３９に従い制御器２６を用いて制御することにより、液晶滴下領域Ｎに滴下すべき液晶を所定量滴下することができる。

図５には、ディスペンサＤｉの周辺回路が示される。図６にはディスペンサＤｉの構成が示される。図６のディスペンサＤｉを矢印ＶＩ方向からみた状態が、図５に模式的に示されている。図５と図６を参照して本実施の形態におけるディスペンサＤｉは、液晶を吐出することによって滴下するための液晶吐出部に対応する液晶滴下シリンジ２（以下、単にシリンジ２という）、撮像装置に対応するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ４Ａと４Ｂ、ならびに照明３Ａと３Ｂを一体的に備える。液晶撮像部であるＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂは、シリンジ２からの液晶の吐出動作と並行して撮像が可能な位置に配置されるように、シリンジ２に取付けられる。

シリンジ２の下方（ＣＦ基板８の表面方向）の端部にはノズル７０が形成されている。ノズル７０は、配置されるべきＣＦ基板８に対向するように配置されている。シリンジ２の下方には、ＣＦ基板８を配置するための基板ステージ９が形成されている。

シリンジ２の側方には、ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組と、ＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組とが、シリンジ２を挟んで対向して配置されている。ＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂは、鉛直下向きに撮像することにより、ＣＦ基板８の表面に滴下された液晶の画像を撮像する。照明３Ａと３Ｂは、撮像される領域を照らす光源となるように形成されており、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などからなる。

本実施の形態においては、ＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂおよび照明３Ａと３Ｂは、液晶滴下シリンジ２に取付けられている。ＣＣＤカメラ４Ａおよび照明３Ａは、シリンジ２との間隔を調整できるように形成されている。ＣＣＤカメラ４Ｂおよび照明３Ｂも同様である。ＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂおよび照明３Ａと３Ｂは、シリンジ２と一体的に移動するように形成されている。ＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂは、シリンジ２が移動する軌道に追従しながら、直前に液晶が滴下された位置を撮像する。

本実施の形態においては、ノズル７０から液晶６ａを滴下するときに、並行して即ちリアルタイムに、直前に滴下された液滴である液晶６ｂを撮像ができるように、照明３Ａと３ＢおよびＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂは、直前に液晶が滴下された液晶６ｂの真上に、配置されるように取付けられる。照明３Ａと３Ｂは、撮像のための十分な反射光がＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂに入射するように、液晶６ｂを照らすための位置に配置されている。

ディスペンサＤｉの移動方向に従い、ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組と、ＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組のうち、選択的に一方に指示信号３５が与えられる。このことによって、ディスペンサＤｉの移動方向に従い、一方の組が能動化されて、他方の組は動作を停止する（非能動化される）。ＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組は、図６のＹ方向に対応する矢印３２の向く方向に移動するときに能動化される。ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組は、図６のＹ軸が延びる方向に対応する矢印３２の向く方向とが逆方向に移動するときに能動化される。このように、ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組およびＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組とは、ディスペンサＤｉのシリンジ２が進む向きに対して後ろ側に配置され、滴下される液晶６ａの隣の液晶滴下領域Ｎの内側に滴下された液晶６ｂを撮像できるように形成されている。

図５を参照して、ＣＣＤカメラ４Ａと４Ｂは、画像処理機能を有するコンピュータ５に電気的に接続されている。コンピュータ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、プログラム・データを格納するためのメモリ５３、オペレータの指示など外部からの与えられる情報を入力するための入力部５４、ＣＣＤカメラ４Ａまたは４Ｂで撮像された画像データ３７を入力するため入力Ｉ／Ｆ（Interface）５２、および出力部５５を備える。出力部５５は、画像データの解析結果などの情報を外部に出力することにより報知するＬＥＤ、ディスプレイなどの表示部、音声出力部、または印字部などからなる。

コンピュータ５は、異常検出部および報知部に対応する。コンピュータ５は、入力した画像データ３７をメモリ５３に一旦格納し、格納した画像データ３７をメモリ５３の所定プログラムに従い画像処理する。画像処理の結果に従い、滴下された液晶の形状の異常を検出し、検出結果に基づく情報を出力部５５を介して報知する。

シリンジ２に対応のディスペンサＤｉは、コンピュータに相当する位置決めコントローラ１に電気的に接続されている。位置決めコントローラ１は移動信号生成部１０Ａ、カメラ切替部１０Ｂおよび吐出信号生成部１０Ｃを有する。これらの部分は、プログラムまたは回路を用いて実現される。

移動信号生成部１０Ａは、図３の矢印に示すようなＸＹ座標面の座標位置で指示される所定の移動パターンのデータに基づき、ディスペンサＤｉを移動させるための指示信号を生成する。生成する指示信号は、ガイド棒１１に沿ってディスペンサＤｉを移動させるために移動部４３に与えられる指示信号３６（移動方向と移動量を指す）と、ガイド棒１１自体を移動させるための移動機構に対応するコラム駆動部１１１に対して与えられる指示信号３８（移動方向と移動量を指す）を含む。指示信号３６と３８が出力されることにより、所定の移動パターンに従う滴下すべき位置に、シリンジ２に対応のディスペンサＤｉを移動させることができる。

カメラ切替部１０Ｂは、撮像部を切替える撮像切替部に対応する。具体的には、移動信号生成部１０Ａが生成する信号を入力し、入力した信号を解析し、解析結果に基づき、ディスペンサＤｉの移動方向を検出し、検出した移動方向に従い、ディスペンサＤｉについて、ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組、または、ＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組のいずれかを能動化するために、能動化するべき組にのみ宛てて、撮像と照明の点灯を指令する指示信号３５を出力する。指示信号３５の出力タイミングは、位置決めコントローラ１が、コラム駆動部１１１および移動部４３から指示信号３８と３６に従う移動を完了した旨の検知信号を入力したタイミング（すなわち、滴下すべき位置にシリンジ２が配置されたことを検知したタイミング）に同期する。これにより移動機構による移動に応じてＣＦ基板８上に滴下された液晶が撮像されるように、シリンジ２に対して液晶撮像部（ＣＣＤカメラ４Ａ、４Ｂ）による撮像位置を切り替えることができる。

吐出信号生成部１０Ｃは、指示信号３９を制御器２６に出力する。指示信号３９の出力タイミングは、位置決めコントローラ１が、コラム駆動部１１１および移動部４３から指示信号３８と３６に従う移動を完了した旨の検知信号を入力したタイミング（すなわち、滴下すべき位置にシリンジ２が配置されたことを検知したタイミング）に同期する。

図７には、本実施の形態に係るコンピュータ５の機能構成が示される。図７を参照して、コンピュータ５は、入力Ｉ／Ｆ５２に対応の画像入力部１００、ＣＰＵ５１に対応の画像処理部１０１、発生率検出部１０５、発生率判定部１０６、出力部５５に対応の報知部１０７およびメモリ５３に対応の記憶部１０８を備える。図７の各部は、その一部または全部が、メモリ５３のプログラム・データまたは回路により実現される。

画像処理部１０１は、画像入力部１００が入力した画像データ３７に基づき画像処理を行うこよにより、滴下された液滴の異常を検出する。具体的には、液滴の割れを検出する分割検出部１０２、吐出抜けを検出する吐抜検出部１０３および異形検出部１０４を含む。

分割検出部１０２は、液滴が割れている（例えば図６の液晶６ｃを参照）か否かを検出する。具体的には、直前に滴下された液滴を撮像した画像データ３７が指す階調レベルに基づき、画像内で階調レベルの変化が大きい部分を輪郭として検出する。輪郭検出の結果に基づき、２つ以上の閉じた別個の離れた輪郭領域が検出された場合には、液滴が割れていると判定する。

または、略円形の正常な液滴（例えば図６の液晶６ｂを参照）の画像データを予め標準のパターンデータとして記憶部１０８に格納しておく。撮像した画像データ３７と、記憶部１０８から読出した標準パターンデータとを照合（パターンマッチグ）し、照合結果に基づき画像データ３７に標準パターン（略円形状）が２個以上検出された場合には、液滴が割れていると判定する。

吐抜検出部１０３は、撮像した画像データ３７について、上述の階調レベルに基づく輪郭検出を行い、輪郭が検出されない場合にはノズル７０からの吐出抜けを検出する。

異形検出部１０４は、液滴が割れてはいないが上述の略円形状ではない（例えば図６の液晶６ｄを参照）かを検出する。具体的には、直前に滴下された液滴を撮像した画像データ３７が指す階調レベルに基づき、画像内で階調レベルの変化が大きい部分を輪郭として検出する。輪郭検出の結果に基づき、凸凹の輪郭であると判定した場合には、液滴は略円形状ではない、すなわち異形であると判定する。

なお、液滴の異常は、上述の分割、吐出抜け、異形などに限定されるものではなく、他の形状の検出に基づき異常を判別するようにしてもよい。

また、形状を識別するための画像データの処理方法は、上述の処理手順に限定されるものではない。

画像処理部１０１は、分割検出部１０２、吐抜検出部１０３および異形検出部１０４のいずれかによって液滴の形状の異常を検出すると、異常検出信号を出力する。

発生率検出部１０５は、液晶の滴下の総回数に対する、液晶の状態が異常と検出された回数の比率を検出する比率検出部に対応する。具体的には、所定期間内に異常検出信号を入力した回数をカウントし、カウント値に基づき異常の発生率を検出する。たとえば、滴下される毎に１回撮像が行われる、すなわち滴下毎に１個の画像データを入力するとした場合には、異常発生率＝（所定期間内に異常検出信号を入力した回数）／（所定期間内に画像データ３７を入力する回数）により算出することができる。なお、この所定期間は、オペレータが入力部５４を操作して可変に指定した期間であってもよく、または、１枚のＣＦ基板８に対する液晶滴下が開始されてから、終了するまでの期間であってもよい。ここでは、所定期間内に画像データ３７を入力する回数は、ＣＦ基板８のサイズに従い予め定められていると想定する。

異常発生率＝（所定サイズの領域内の液晶滴下において異常検出信号を入力した回数）／（所定サイズの領域内の液晶滴下において画像データ３７を入力する回数）により算出するようにしてもよい。この所定サイズは、ＣＦ基板８のサイズに従い予め定められていてもよく、または、オペレータが入力部５４を操作して変更可能であってもよい。

発生率判定部１０６は、記憶部１０８に予め格納された、上記の所定期間に対応した基準発生率のデータ１０９を読出し、読出したデータ１０９が指す基準発生率と、発生率検出部１０５が検出した異常発生率とを比較し、比較結果に基づく情報を報知部１０７に出力する。たとえば、（基準発生率＞検出した異常発生率）と判定すると、‘異常なし’の旨の出力信号を報知部１０７に出力し、（基準発生率≦検出した異常発生率）と判定すると、‘異常あり’の旨の出力信号を報知部１０７に出力する。

報知部１０７は、発生率判定部１０６から与えられる信号に基づき、ＬＥＤの点灯制御、ディスプレイへのメッセージ表示、音声出力、印字出力を行なう。これにより、オペレータに対して、液滴の異常発生が頻繁でありノズル７０の磨耗などが疑われるとアドバイスできる。

上述の液滴の形状の異常検出では、ディスペンサＤｉから入力する画像データ３７に当該ディスペンサＤｉの識別情報を含ませるようにすればよい。つまり、ディスペンサＤｉについて液滴の形状の異常の検出結果を、ディスペンサＤｉを指定する識別情報を付加して報知することができる。これにより、オペレータは、異常のディスペンサＤｉを速やかに特定することができる。

液晶の滴下動作について、図５および図６を参照して説明する。以下の液晶滴下動作の説明は、ディスペンサＤｉについて共通して適用することができる。

まず、位置決めコントローラ１から与えられる指示信号３６および３８に基づき、ディスペンサＤｉの移動部４３およびガイド棒駆動部に対応のコラム駆動部１１１が駆動される。この駆動に従いガイド棒１１は図６のＹ軸が延びる方向に対応する矢印３２の方向に移動する。この結果、ディスペンサＤｉのシリンジ２は移動し、ノズル７０の吐出口は、液晶６ａを液晶を滴下すべき次位の液晶滴下位置の真上に配置される。

次に、位置決めコントローラ１から与えられる指示信号３９に基づき、制御器２６はピストン２５の位置を、図４Ａと図４Ｂで説明したように移動させる。これにより、シリンジ２のノズル７０から液晶６ａが滴下される。この滴下とリアルタイムに、位置決めコントローラ１から与えられる指示信号３５に従いＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂによって、液晶６ｂは撮像される。つまり、直前の位置で既にガラス基板８に滴下された液晶６ｂは、矢印３４に示すように照明３Ｂにより照らされながら、矢印３３に示すような撮像方向に取付けられたＣＣＤカメラ４Ｂにより撮像される（図６参照）。

その後、指示信号３８によりコラム１１０を移動させて、ガイド棒１１に接続されたディスペンサＤｉを、液晶を滴下すべき次位の位置に移動させて、移動後の位置において、上述と同様に、液晶６ａの滴下と、リアルタイムに直前の位置に滴下された液晶６ｂの撮像とを行う。

このように、ガイド棒１１を移動させながら、ガイド棒１１に接続されたディスペンサＤｉについて液晶６ａの滴下と液晶６ｂの撮像とを繰返すことにより、ディスペンサＤｉに図３のように割当てされた往路の列について液晶の滴下が完了する。

その後、復路の列について液晶滴下を行なうために、移動信号生成部１０Ａは指示信号３６および３８を生成し出力する。指示信号３６によりディスペンサＤｉは移動し、割当てされた次位の列に配置される。また、指示信号３８によりコラム１１０は図６の矢印３２の向きとは反対方向に移動を開始する。復路を移動しながら上述した液晶の滴下と撮像が行われる。シリンジ２の移動方向が往路の移動方向とは逆方向になったことにより、撮像用のＣＣＤカメラと照明の組は、指示信号３５によって、往路に能動化されたＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組から、ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組に切替される。これにより、ＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組が能動化されて、撮像が行われる。

上述の液晶滴下の手順においては、ディスペンサＤｉのＸ方向の位置は固定にしガイド棒１１をＹ方向に（列に従い）移動させながら液晶を滴下したが、次のように、ディスペンサＤｉをＸ方向に（行に従い）移動させながら滴下してもよい。具体的には、図６の矢印３１に示す向き（Ｘ方向）にディスペンサＤｉを移動させながら、断続的に滴下とリアルタイムの撮像を繰返し、１つの行に対して液晶の滴下および撮像が完了したら、矢印３２が示すＹ方向に１行だけガイド棒１１を移動させる。これにより、次の行にディスペンサＤｉが配置される。配置後に、ディスペンサＤｉの液晶６ａの滴下と矢印３１に示すガイド棒１１に沿った移動を繰返すことにより、次の行に液晶を滴下することができる。このような手順を繰返すことにより、図３のようにＣＦ基板８上の液晶の滴下と撮像を完了させてもよい。

次に、図８のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る液晶滴下の装置およびそのモニタ方法を用いた液晶表示パネルの製造方法の概略工程を説明する。

まず、ステップＳ３において、ＣＦ基板８が基板ステージ９の表面上に搬入される。このとき、ＣＦ基板８の裏面は、基板ステージ９の表面と接している。

次に、ステップＳ５において、ＣＦ基板８の表面上にスペーサを配置し、シール材を塗布する。

次のステップＳ７において、上述した手順に従い、液晶滴下装置１０によりＣＦ基板８上のシール部の内部に液晶を滴下する。

次のステップＳ９では、シール材が塗布されたＣＦ基板８上にＴＦＴ基板を搬入して、ステップＳ１１においてＣＦ基板８とＴＦＴ基板とを貼り合わせることにより、貼り合わせ基板を得る。

その後、ステップＳ１３において、貼り合わせ基板に紫外光を所定時間照射することにより、シール材が硬化する。ステップＳ１５では、シール硬化後の貼り合わせ基板は、基板ステージ９から搬出される。

シール硬化後、貼り合わせ基板は、偏光板の貼り付けなどがされて、複数のパネルに分断される。分断による得られた各パネルには、駆動回路の接続などを行われる。これにより液晶表示パネルが製造される。たとえば、本実施の形態では、１枚のＣＦ基板８に本実施の形態に係る液晶滴下装置１０によって液晶を滴下することによって、ＣＦ基板８は図９のように太枠で囲まれた４個のパネルに分断されて、４個の液晶表示パネルを製造される。

次に、本実施の形態に係る液晶滴下処理（ステップＳ７）の詳細を、図１０を参照し説明することにより、本実施の形態に係る液晶滴下のモニタ方法を説明する。ＣＦ基板８は、液晶滴下装置１０内に搬入されて、基板ステージ９の上に載置されていると想定する。

まず、ステップＳ２１において、位置決めコントローラ１の移動信号生成部１０Ａは、指示信号３６と３８を生成して出力する。コラム４１は指示信号３８に従いＹ方向に移動し、且つディスペンサＤｉは指示信号３６に従いガイド棒１１に沿ってＸ方向にスライド移動する。これにより、ディスペンサＤｉは図２および図３に示す液晶滴下すべき位置の真上に配置される。

続いて、ステップＳ２３において、液晶滴下すべき位置の真上に配置されたディスペンサＤｉに対応の制御器２６に対して、吐出信号生成部１０Ｃから指示信号３９が与えられる。指示信号３９に応答して制御器２６が駆動されて、ピストン２５が移動し、応じてシリンジ２のノズル７０の吐出口からは、液晶が吐出しＣＦ基板８の表面に滴下する。

上述の液晶の滴下とリアルタイムにステップＳ２５で撮像が行われる。つまり、カメラ切替部１０ＢによりディスペンサＤｉのＣＣＤカメラ４Ａと照明３Ａの組、およびＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ａの組のうち、能動化するべき組を決定し、決定した組にのみ撮像と照明を指示する指示信号３５を出力する。ここで、カメラ切替部１０Ｂは、前述したように、能動化するべき組を、このとき、移動信号生成部１０Ａが出力する指示信号３６と３８が指す移動の方向に従い決定する。ここでは、図６に示すようにＣＣＤカメラ４Ｂと照明３Ｂの組の方が能動化されると想定する。ＣＣＤカメラ４Ｂは、図６のように直前に滴下されたＣＦ基板８上の液晶６ｂを撮像することにより、画像データ３７を出力する。画像データ３７は、入力Ｉ／Ｆ５２を介してコンピュータ５に与えられる。

コンピュータ５では、画像入力部１００により画像データ３７はノイズ除去などされて、画像処理部１０１に与えられる。画像処理部１０１では、画像データ３７に基づく画像処理が実行される（ステップＳ２７〜２９）。画像データ３７には、対応するディスペンサＤｉの識別情報が含まれるので、画像処理により検出された液滴の異常の有無は、当該ディスペンサＤｉの識別情報とともに報知部１０７を介して出力される。したがって、オペレータは、液滴とリアルタイムに撮像された画像データに基づく異常検出により、速やかに異常のノズル７０を有するディスペンサＤｉを特定し、ノズル７０を交換することができる。

異常検出に関して、具体的には、ステップＳ２７では、分割検出部１０２は前述した手順に従い、画像データ３７を処理し液滴の割れ（図６の液晶６ｃを参照）の有無を検出する。また、ステップＳ２８では、吐抜検出部１０３は画像データ３７において液晶の画像の有無を検出する。また、ステップＳ２９において、異形検出部１０４は、前述した手順に従い、画像データを処理し液滴が略円形形状とは異なる形状（図の液晶６ｄを参照）であるか否かを検出する。

ここでは、液滴の形状は、略円形形状（図６の液晶６ｂ）に対応の正常形状、および異常（吐出抜け、図６の液晶６ｃおよび液晶６ｄのいずれか）のいずれかに該当すると想定する。

分割検出部１０２、吐抜検出部１０３および異形検出部１０４の検出信号は、発生率検出部１０５に与えられる。発生率検出部１０５は、ディスペンサＤｉ毎にカウンタを内蔵しており、分割検出部１０２、吐抜検出部１０３および異形検出部１０４からのディスペンサＤｉの異常検出信号を入力すると、対応のカウンタのカウント値を１アップする。

その後、移動信号生成部１０Ａは、図３の矢印に示すようなＸＹ座標面の座標位置で指示される所定の移動パターンデータに従って生成されるべき指示信号３８と３６を、生成し終えたことを検出すると、すなわち、１枚のＣＦ基板８に対する液晶の滴下が終了した場合には（ステップＳ３０でＹＥＳ）、処理は後述のステップＳ３１とＳ３３に移行する。

液晶滴下終了と検出されない間は（ステップＳ３０でＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻り、以降の処理が同様に繰り返される。

ステップＳ３１では、発生率検出部１０５は、ディスペンサＤｉに対応するカウンタのカウント値（異常検出信号の入力回数）を用いて、前述した異常発生率＝（所定期間内に異常検出信号を入力した回数）／（所定期間内に画像データ３７を入力する回数）をディスペンサＤｉについて算出する。算出終了後は、カウンタの値を０にする。

ステップＳ３２では、発生率判定部１０６は、記憶部１０８に予め格納された、上記の所定期間に対応した基準発生率のデータ１０９を読出し、（基準発生率＞検出した異常発生率）の条件が成立するかを判定する。成立すると判定すると、‘異常なし’の旨の出力信号を報知部１０７に出力し、（基準発生率≦検出した異常発生率）と判定すると、‘異常あり’の旨の出力信号を報知部１０７に出力する。これにより、ディスペンサＤｉのノズル７０から滴下された液晶の状態を検知するための一連の処理は終了する。

異常ありの報知内容には、対応するディスペンサＤｉの識別情報が含まれる。これにより、オペレータは異常があり交換するべきノズル７０はいずれのディスペンサＤｉであるかを速やかに且つ正確に特定できる。そして、特定したディスペンサＤｉのノズル７０を正常なノズルと交換することができる。

本実施の形態では、ノズル７０の異常検出のために画像処理による解析がされる画像データ３７は、ＣＦ基板８上に滴下された状態の液晶を撮像することにより取得している。したがって、吐出された瞬間の液晶の形状・吐出（滴下）速度に左右されることなく解析のための画像データ３７を確実に取得することができる。

（他の実施の形態）
上述の画像データ３７は、動画であってもよく、また静止画であってもよい。一般的には、移動機構に伴った液晶の滴下間隔が短い場合には、確実に液晶の画像を捕捉できるように動画であることが望ましい。

上述の実施の形態では、図５および図６に示すようにディスペンサＤｉはシリンジ２の側壁に２組のＣＣＤカメラと照明の組を取付けて、ディスペンサＤｉの移動する方向に従い、いずれか一方の組のみを能動化することにより、液晶を撮像するカメラの切替を行なうが、カメラ切替の方法は、これに限定されない。

たとえば、ＣＣＤカメラと照明の組を、１個のみシリンジ２の側壁において、シリンジ２の側壁に沿ってスライド可能なように取付ける。そして、ディスペンサＤｉの移動する方向に従い、ＣＣＤカメラと照明の組の位置をシリンジ２の側壁に沿ってスライド移動させる。これにより、ＣＣＤカメラと照明の組は、ディスペンサＤｉのシリンジ２が進む向きに対して後ろ側に配置され、滴下される液晶６ａの直前に滴下さえた液晶６ｂを撮像することができる。

発生率検出部１０５は、異常の種類毎に、すなわち液滴の割れ、吐出の抜けおよび異形のそれぞれについて、個別に検出信号をカウントして、個別に異常発生率を算出し、算出結果に基づき、個別に発生率を判定し報知するようにしてもよい。

ディスペンサＤｉについて、ノズル７０の交換頻度（ある一定期間内に交換された回数）を検出し、交換頻度が所定値を超えたときは、ディスペンサＤｉのノズル７０以外の部品が異常である可能性有りと判定し、その旨を報知部１０７から報知するようにしてもよい。

異常検出された場合には、対応の画像データ３７に従う画像を報知部１０７を介して画面に表示して、オペレータに対して、ディスペンサＤｉの識別情報とともに滴下された液晶の異常（形状、抜け）を視覚的に報知するようにしてもよい。

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１０ 液晶滴下装置、２ 液晶滴下シリンジ、３Ａ，３Ｂ 照明、４Ａ，４Ｂ ＣＣＤカメラ、８ ＣＦ基板、１０Ａ 移動信号生成部、１０Ｂ カメラ切替部、１０Ｃ 吐出信号生成部、１１ ガイド棒、２２ 液晶供給装置、２４ シリンジ、２５ ピストン、２６ 制御器、４１ コラム、４３ 移動部、７０ ノズル、１０１ 画像処理部、１０２ 分割検出部、１０３ 吐抜検出部、１０４ 異形検出部、１０５ 発生率検出部、１０６ 発生率判定部、１０７ 報知部、１１１ コラム駆動部、Ｄｉ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ ディスペンサ。

Claims (10)

1. 液晶を吐出して基板上に滴下するための液晶吐出部と、
   移動を指示する信号に従い前記液晶吐出部を移動させるための移動機構と、
   前記液晶吐出部の移動に追従して移動し、撮像した画像データを出力する液晶撮像部とを備え、
   前記液晶撮像部は、前記液晶吐出部から吐出された前記液晶を、前記液晶吐出部による前記液晶の吐出動作と並行して撮像可能な位置に設けられ、
   前記移動機構による移動に応じて前記液晶吐出部から吐出され前記基板上に滴下された前記液晶が撮像されるように、前記液晶吐出部に対して前記液晶撮像部の撮像位置を切替える撮像切替部と、
   前記液晶撮像部が出力する前記画像データを解析する画像処理部と、
   前記画像処理部による解析結果に従う情報を出力する解析出力部と、を備える、液晶滴下装置。
2. 前記撮像切替部は、前記移動を指示する信号に基づき前記液晶吐出部の移動方向を検出し、検出した前記移動方向に基づき、前記液晶撮像部の撮像位置を切替える、請求項１に記載の液晶滴下装置。
3. 前記液晶撮像部は、前記液晶吐出部の移動可能方向に沿う複数の位置にそれぞれ設けられる複数の撮像装置を含み、
   前記撮像切替部は、前記複数の撮像装置のうち、前記液晶吐出部の移動に後続する位置の撮像装置を選択することで、前記撮像位置を切替える、請求項１に記載の液晶滴下装置。
4. 前記画像処理部は、
   前記画像データに基づき、前記基板の上に滴下された位置における前記液晶の状態を検出する、請求項１に記載の液晶滴下装置。
5. 前記解析出力部は、
   前記液晶の滴下の回数に対する、前記液晶の状態が異常と検出された回数の比率を検出する比率検出部を含む、請求項４に記載の液晶滴下装置。
6. 前記画像処理部は、
   前記画像データに基づき、前記基板の上の滴下された位置における液晶の形状を検出する形状検出部を有する、請求項４に記載の液晶滴下装置。
7. 前記形状検出部は、
   前記画像データに基づき、前記滴下された位置における液晶が、略円形形状であるかを検出する異形検出部を有する、請求項６に記載の液晶滴下装置。
8. 前記形状検出部は、
   前記画像データに基づき、前記滴下された位置における液晶が、複数の滴に分割されているかを検出する分割検出部を有する、請求項６に記載の液晶滴下装置。
9. 前記画像処理部は、
   前記画像データに基づき、前記滴下された位置における液晶の有無を検出する、請求項４に記載の液晶滴下装置。
10. 液晶吐出部から液晶を吐出して基板に滴下する際の液晶滴下のモニタ方法であって、
    所定の軌道に従って前記液晶吐出部を移動しつつ液晶を吐出して基板上に滴下するステップと、
    前記液晶吐出部の移動に追従して液晶撮像部を移動し、前記液晶吐出部から吐出された前記液晶を、前記液晶吐出部による前記液晶の吐出動作と並行して撮像して、撮像した画像データを出力するステップと、
    移動する前記液晶吐出部から吐出され前記基板上に滴下された前記液晶が撮像されるように、前記液晶吐出部に対して前記液晶撮像部の撮像位置を切替えるステップと、
    前記画像データを解析し、解析結果に従う情報を出力するステップと、を備える、液晶滴下のモニタ方法。

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