(57)【要約】【課題】  減圧室に置かれたパネルに対しスポット光を照射して貼り合せを行なう装置において、光源からの光を減圧室の隔壁を通過させることなくパネルのシール剤に対して照射することができる装置を提供すること。【解決手段】  パネルの貼り合せ装置の減圧室内に、シール剤を硬化する波長の光を照射するＬＥＤを内蔵した複数の光照射ユニット設け、該ＬＥＤから出射する光をパネルのシール剤に対して照射する。光照射ユニットは、パネルの上方からパネルに対して光照射ユニットを接近離間させる光照射ユニット駆動機構を介して吊り下げるように設けても良いし、パネルが載置される減圧室内のワークステージに埋め込むようにして設けても良い。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧室と、該減圧室に設けられ光硬化型シール剤を挟んだパネルが載置されるワークステージと、上記シール剤が硬化する波長の光を出射する光源とを備え、減圧雰囲気下で上記光源からの光を上記パネルのシール剤に照射して貼り合せるパネルの貼り合せ装置において、
上記光源は上記減圧室内に設けられ上記シール剤を硬化させる波長の光を出射するＬＥＤを含む複数の光照射ユニットであり、該光照射ユニットをワークステージ上のパネルに対して接近または離間する方向に移動させる光照射ユニット駆動機構と、上記光照射ユニットのＬＥＤの点灯消灯を制御する制御部とを備えたことを特徴とするパネルの貼り合せ装置。
【請求項２】
減圧室と、該減圧室に設けられ光硬化型シール剤を挟んだパネルが載置されるワークステージと、上記シール剤が硬化する波長の光を出射する光源とを備え、減圧雰囲気下で上記光源からの光を上記パネルのシール剤に照射して貼り合せるパネルの貼り合せ装置において、
上記光源は上記ワークステージ内に設けられ上記シール剤を硬化させる波長の光を出射するＬＥＤを含む複数の光照射ユニットであり、上記光照射ユニットのＬＥＤの点灯消灯を制御する制御部を備えたことを特徴とするパネルの貼り合せ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等のディスプレイパネルの組立工程において、パネルを構成する２枚の光透過性基板を貼り合せるパネルの貼り合せ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、液晶パネル（カラー液晶パネル）の一例を示す断面図である。１０１はカラーフィルタ基板、１０２はＴＦＴ基板、１０７はＴＦＴ素子（薄膜トランジスタ）、１０４はブラックマトリックス、１０６は配向膜、＊＊はシール剤（接着剤）、１０５は透明電極である。
同図は、理解を容易にするため、縦方向を横方向に比べ極端に拡大している。実際は、カラーフィルタ基板１０１とＴＦＴ基板１０２の間隔は５μｍ程度であり、シール剤＊＊の幅は、１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。
【０００３】
通常、液晶パネルは、カラーフィルタ基板１０１とＴＦＴ基板１０２からなる２枚の光透過性基板（以下はガラス基板で説明するが透明な樹脂基板の場合もある）がシール剤Ｓにより貼り合わされ、シール剤Ｓに囲まれた領域に液晶ＬＣが充填されて構成されている。
通常、液晶パネルは、カラーフィルタ基板１０１とＴＦＴ基板１０２からなる２枚の光透過性基板（以下はガラス基板で説明するが透明な樹脂基板の場合もあるカラーフィルタ基板１０１には、ブラックマトリックス１０４と呼ばれる遮光膜や、カラーフィルタ１０３等が形成されている。
【０００４】
ＴＦＴ基板１０２には、液晶ＬＣを駆動するための駆動素子、例えばＴＦＴ素子１０８や、透明導電膜で形成された液晶駆動電極、およびそれらをつなぐ配線が形成されている。液晶パネルにおいて、画像を見る側（表側）がカラーフィルタ基板１０１であり、反対側（裏側）がＴＦＴ基板１０７となる。
【０００５】
上記のような液晶パネル（以下パネルと呼ぶ）の製造工程は、パネルの大きさや種類に応じて様々に異なるが、その一例について簡単に説明する。
（１）２枚のガラス基板を別々に形成する。即ち、一方の基板にはＴＦＴ素子や液晶駆動電極を形成し、他方の基板には、ブラックマトリックスやカラーフィルタを形成する。
【０００６】
（２）一方のガラス基板上に、光硬化型樹脂の接着剤であるシール剤を用いて囲み（以下画郭と呼ぶ。この画郭の部分がいわゆる液晶画面となる）を複数形成する。
（３）２枚のガラス基板を減圧室に入れる。減圧雰囲気下で、シール剤を塗布した基板の画郭の中に液晶を滴下する。液晶が画郭内に溜まる。
【０００７】
（４）その上に、他方のガラス基板を載せて位置合せし、必要であれば両基板が接近する方向に重しをかけるなどして加圧しつつ、シール剤に対し光をスポット的に複数点（数点から十数点）ガラス基板越しに照射する。
スポット的に光を照射された部分のシール剤は、その部分だけが硬化し、上下２枚のガラス基板は、両者が位置ずれを生じない程度に固定される。これをパネルの仮止めという。
（５）仮止めされたパネルを減圧室から大気圧下に取り出し、今度はシール剤全体に光を照射して、２枚の基板を完全に貼り合わせる（接着する）。シール剤は液晶の封止と２枚の基板の接着とを兼ねる役割を果たす。
【０００８】
（６）貼り合わされたパネルは画郭ごとに分割（切断）され、パソコンやテレビに表示画面として組み込まれる。
上記のスポット光の照射によるパネルの仮止めには、通常、特許文献１に示されるようなライトガイドファイバを利用した光照射装置が利用される。
【０００９】
図６は、減圧室雰囲気下においてパネルにスポット光を照射し貼り合せる従来装置の一例を示す図である。
１０は、隔壁１１とスポット光照射が行なわれるパネルＰを載置するワークステージ１２とにより構成された減圧室である。減圧室１２内は不図示の真空ポンプにより減圧される。
【００１０】
２０は上記特許文献１に示されるような光照射装置の光出射部であり、光出射部２０にはシール剤Ｓを硬化させる波長（例えば紫外線）を含む光を放射する光源であるランプ２１と、ランプ２１からの光を集光して第１のライトガイドファイバ２３に導入する集光鏡２２が内蔵されている。
【００１１】
第１のライトガイドファイバ２３に入射した光は、減圧室１０の隔壁１１が光を透過する石英窓１３になっている部分の近傍にまで導かれる。なお、隔壁１１は全体が石英製であってもよい。
ライトガイドファイバは多数の光ファイバを束ねて構成され、許容角度範囲内では曲げることができるので、所望の位置にまで光を導くことができる。
【００１２】
第１のライトガイドファイバ２３から出射した光は、第１のレンズ２５により集光され石英窓１３を透過する。石英窓１３を透過した光は第２のレンズ２６により集光され、第２のライトガイドファイバ２４に入射する。
第２のライトガイドファイバ２４に入射した光は、パネルＰのシール剤Ｓ近傍にまで導かれ、第２のライトガイドファイバ２４の出射側に設けられたレンズユニット＊＊により集光され、パネルＰのガラス基板を介してシール剤Ｓに照射される。
【００１３】
なお、同図においては、スポット光を照射する位置を１個所しか示していないが、実際には、上記したようにパネルの複数の個所に光照射が行なわれる。そのため、第１のライトガイドまたは第２のライトガイドは、スポット光を照射する数に応じて分岐され、また光出射部も必要に応じて複数設けられる。
【００１４】
図７に、従来のパネルの貼り合せ装置の別の構成例を示す。上記の従来装置の例と同様に、光出射部２０からの光がライトガイドファイバ２８により導かれるが、本従来例の場合、減圧室１０の隔壁１１の一部に開口１４があり、該開口１４に減圧室１０内に突出し、底の部分が光を透過する窓になっている筒１５を挿入する。
なお、筒１５は隔壁１１に対し、真空のリークを防ぐためにＯリングを挟んで取り付けられている。
【００１５】
ライトガイドファイバ２８をこの筒１５の中に挿入し、ライトガイドファイバ２８光出射端をパネルＰのシール剤Ｓに近づける。
ライトガイドファイバ２８から出射した光は、筒１５の底の光透過窓１７を透過し、パネルＰのガラス基板を介してシール剤Ｓに照射される。
同図も図６と同様に、スポット光を照射する位置を１個所しか示していないが、実際には複数の個所に光照射が行なわれる。
【００１６】
上記のパネルの仮止めについて、特許文献２には、２枚の基板を接着する熱硬化型接着剤の外にＵＶ硬化型接着剤を塗布し、ＵＶ硬化型接着剤にＵＶ光を照射して仮止めした後、基板全体を加熱して完全に貼り合せることが示されている。
また、特許文献３には、減圧した真空チャンバ内に置かれたパネルのＵＶ硬化剤に対し、加圧しながら複数点スポットＵＶ照射を行ないパネルを仮止めすることが示されている。
【００１７】
【特許文献１】特開平１−２５０９０７号公報
【特許文献２】特開平４−５１０２３号公報
【特許文献３】特開２００３−５７６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図６に示した従来装置の場合、光出射部からの光は、ライトガイドで導かれる途中で隔壁の一部を形成する石英窓を通過する。また、図７に示した従来装置の場合、ライトガイドファイバからシール剤に対して照射される光が、ガラス製の筒の底を通過する。
いずれにしても、従来の装置においては、光出射部からの光は、一度は減圧室の隔壁かそれに相当する部分を通過することになり、シール剤に照射される光の強度は低下する。
【００１９】
上記対策として、図８に示すように、ライトガイドファイバを減圧室の隔壁を貫通させて構成することが考えられる。このようにすれば、光出射部からの光を隔壁等を通過させることなくパネルのシール剤に照射することができる。
しかし、ライトガイドファイバは、上記したように多数の光ファイバを束ねたものであり、減圧室の隔壁を貫通させると、ファイバ束の隙間を伝わって真空がリークしてしまい、減圧室を減圧することができなくなり現実的ではない。
【００２０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、減圧室に置かれたパネルに対しスポット光を照射して貼り合せを行なう装置において、光源からの光を減圧室の隔壁を通過させることなくパネルのシール剤に対して照射することができる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明においては、上記課題を次のようにして解決する。
パネルの貼り合せ装置の減圧室内に、シール剤を硬化する波長の光を照射するＬＥＤ(発光ダイオード)を内蔵した複数の光照射ユニット設け、該ＬＥＤから出射する光をパネルのシール剤に対して照射する。
ＬＥＤは、特許文献１に示されるような光照射装置に用いられている放電ランプとは異なり、点灯直後にも所望の波長を出射することができるので、光照射を行わない時は消灯しておくことができる。
【００２２】
また、点灯時の発熱もランプに比べると少ないので、全体として発熱量が少なくなり、ランプで行なうような送風冷却は不要である。したがって、ＬＥＤは減圧雰囲気にも配置することができる。
光照射ユニットは、パネルの上方からパネルに対して光照射ユニットを接近離間させる光照射ユニット駆動機構を介して吊り下げるように設けても良いし、パネルが載置される減圧室内のワークステージに埋め込むようにして設けても良い。
【００２３】
なお、光照射ユニット内のＬＥＤを点灯させるためには、ＬＥＤ点灯用電源から電力等を供給する電線が必要であり、該電線は減圧室の隔壁で中継されることになる。しかし、電線を真空リークが生じることなく減圧容器内に中継するための気密封着端子が一般に市販されており、これを利用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、シール剤を硬化する波長の光を放射する光源であるＬＥＤを内蔵した光照射ユニットを貼り合せ装置の減圧室内に設けることにより、光照射ユニットから出射する光は減圧室の隔壁等を通過せず、したがって光の強度を低下させることなくパネルのシール剤に照射することができる。
また、減圧室の隔壁の一部に石英窓を設けることや、光を中継するためのレンズ等の光学素子、またはライトガイドファイバを挿入する筒状の部材等が不要になり、コストの低減を図ることができる。
さらに、ＬＥＤから放射された光は、従来のようにライトガイドファイバを用いることがなく、直接パネルのシール剤に照射されるので、光がライトガイドファイバに入射する時、及びイトガイドファイバで伝送される時の損失が発生せず、効率よく光を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１に、本発明の第１の実施例であるパネルの貼り合せ装置の概略構成を示す。同図において、図６および図７と同じ構成のものについては、同じ符号で示している。
また、貼り合せを行うパネルＰについては、上下２枚のガラス基板とその間に挟まれたシール剤Ｓと液晶ＬＣのみを示し、それ以外の構成、例えばブラックマトリックスやＴＦＴ素子等については省略している。
【００２６】
３０は光照射ユニットであり、パネルＰのシール剤Ｓを硬化する波長の光を放射するＬＥＤ（発光ダイオード）３１と、ＬＥＤ３１から出射する光を集光するレンズ３２を内蔵している。ＬＥＤ３１は点光源でありレンズ３２により集光され、光照射ユニット先端の光出射口３３から数ｍｍのスポット状の光を出射する。
現在パネルを貼り合せるための光硬化型シール剤として、波長４００ｎｍ以下の光により硬化するタイプのものが主に用いられている。これに対応する波長の光を出射するＬＥＤとしては、例えば、４０５ｎｍ、３８０ｎｍ、３６５ｎｍの波長の光を出射するものが市販されており、これらを本実施例の光源用のＬＥＤとして使用することができる。
【００２７】
光照射ユニット３０は、支柱３４により支持され、パネルＰのスポット光照射を行なう位置とその数に応じて設けられる。図１では３個の光照射ユニットを設けた例を示している。
支柱３４は、隔壁１１に取り付けられた光照射ユニット駆動機構３５に接続され、光照射ユニット駆動機構３０は、支柱３４を図面上下方向に駆動する。これにより、光照射ユニット３０はワークステージ１２上のパネルＰに対し接近離間移動する。
【００２８】
なお、光照射ユニット駆動機構３５は、隔壁１１に対しリークを防ぐためにＯリングを挟みシールされて取り付けられている。
光照射ユニット３０のＬＥＤ３１に電力を供給するとともに点灯消灯を制御するＬＥＤ点灯装置４０は、減圧室１０の外に設けられる。ＬＥＤ点灯装置４０から光照射ユニット３０まで電線（電力線及び信号線等）５０により結ばれるが、途中減圧室１０の隔壁１１においては、リークを防ぐ、例えばハーメチックシール等の気密封着端子５１により中継される。
【００２９】
また、隔壁１１には減圧室１０内にパネルＰを搬入する搬入口５２と搬出する搬出口５３とが設けられ、それぞれシャッタ５４により開閉が行なわれる。なお、搬入口と搬出口は両者をかねて１個所のみとしても良い。
４１はパネルの貼り合せ装置の制御部であり、ＬＥＤ点灯装置４０、光照射ユニット駆動機構３５、シャッタ５４等の動作を制御する。
【００３０】
図２は、上記第１の実施例で示した装置におけるパネルの貼り合せ動作を説明する図である。
図２（ａ）。搬入口５２のシャッタ５４が開き、パネルＰが別の減圧室６０から貼り合せ装置の減圧室１０内に不図示の搬送機構により搬入される。なお、このとき、減圧室１０内はあらかじめ不図示の真空ポンプにより排気され減圧されている。
【００３１】
このとき、光照射ユニット３０は、搬入されるパネルＰと干渉しないように、光照射ユニット駆動機構３５によって支柱３４が引き上げられ、ワークステージ１２から遠ざけられる。なお、このとき光照射ユニット３０内のＬＥＤ３１は消灯している。
図２（ｂ）。パネルＰがワークステージ１２上に載置され、搬入口５２のシャッタ５４が閉じる。
【００３２】
光照射ユニット駆動機構３５によって支柱３４が下ろされ、光照射ユニット３０がパネルＰに接近する。光照射ユニット３０内のＬＥＤ３１が点灯し、スポット状に集光された光が、パネルＰの上側からガラス基板を介してシール剤Ｓに照射される。スポット光が照射された部分のシール剤Ｓが硬化しパネルＰが仮止めされる。
図２（ｃ）。光照射ユニット３０内のＬＥＤ３１が消灯する。光照射ユニット駆動機構３５が支柱３４を引き上げ、光照射ユニット３０はワークステージ１２のパネルＰから遠ざかる。
【００３３】
貼り合せ装置の減圧室１０が大気圧に戻され、搬出口５３のシャッタ５４が開き、仮止めされたパネルＰがワークステージ１２から不図示の搬送機構により搬出される。
なお、パネルＰに対して照射するスポット光の数を減らしたい場合は、ＬＥＤ点灯装置４０により任意の光照射ユニットのみＬＥＤを点灯させればよい。
【００３４】
図３に、本発明の第２の実施例であるパネルの貼り合せ装置の概略構成を示す。図３は、光照射ユニット３０が、パネルＰが載置されるワークステージ１２内に固定されて構成されている。
同図に示すように、ワークステージ１２には、その上に載置されるパネルＰのスポット光を照射する位置に、光照射ユニット３０を挿入する複数の孔５５が設けられており、光照射ユニット３０はこの孔５５の中に、光出射口３３がワークステージ１２の表面から突出しないように保持されている。
【００３５】
光照射ユニット３０の構造は、上記第１の実施例と同様で、シール剤を硬化させる波長を放射する光源であるＬＥＤ３１と集光レンズ３２が内蔵されており、光出射口３３からスポット状の光を出射する。
ワークステージ１２に挿入された光照射ユニット３０は、減圧室１０に搬入搬出されるパネルと干渉しない。したがって、本実施例では、第１の実施例で設けたような光照射ユニット駆動機構は不要である。
【００３６】
ただし、光照射ユニット３０とＬＥＤ点灯装置４０とを接続する電線５０は必要であり、本実施例の場合は、ワークステージ１２の下部において、第１の実施例と同様に気密封着端子５１により減圧室１０の外部の電線５０と中継される。
図４は、上記第２の実施例で示した装置おけるパネルの貼り合せ動作を説明する図である。
【００３７】
図４（ａ）。搬入口５２のシャッタ５４が開き、パネルＰが別の減圧室６０から貼り合せ装置の減圧室１０内に不図示の搬送機構により搬入される。なお、このとき、減圧室１０内はあらかじめ不図示の真空ポンプにより排気され減圧されている。ワークステージ１２内に設けられた光照射ユニット３０のＬＥＤ３１は消灯している。
図４（ｂ）。パネルＰがワークステージ１２上に載置されると、搬入口５２のシャッタ５４が閉じる。
【００３８】
光照射ユニット３０内のＬＥＤ３１が点灯し、スポット状に集光された光が、ガラス基板を介してパネルＰの下側からガラス基板を介してシール剤Ｓに照射される。光が照射された部分のシール剤Ｓは硬化しパネルＰが仮止めされる。
図４（ｃ）。光照射ユニット３０内のＬＥＤ３１が消灯する。貼り合せ装置の減圧室１０が大気圧に戻され、搬出口５３のシャッタ５４が開き、仮止めされたパネルＰがワークステージ１２から不図示の搬送機構により搬出される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施例であるパネルの貼り合せ装置の概略構成を示す図である。
【図２】パネルの貼り合せ動作を説明する図である（第１の実施例）。
【図３】本発明の第２の実施例であるパネルの貼り合せ装置の概略構成を示す図である。
【図４】パネルの貼り合せ動作を説明する図である（第２の実施例）。
【図５】液晶パネル（カラー液晶パネル）の一例を示す断面図である。
【図６】減圧室雰囲気下においてパネルにスポット光を照射し貼り合せる従来装置の一例を示す図である。
【図７】従来装置の別の例を示す図である。
【図８】ライトガイドファイバを減圧室の隔壁を貫通させた貼り合せ装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０          減圧室
１１          隔壁
１２          ワークステージ
１３          石英窓
１４          開口
１５          筒
１７          光透過窓
２０          光出射部
２１          ランプ
２２          集光鏡
２３          第１のライトガイドファイバ
２４          第２のライトガイドファイバ
２５          第１のレンズ
２６          第２のレンズ
２７          レンズユニット
２８          ライトガイドファイバ
３０          光照射ユニット
３１          ＬＥＤ
３２          レンズ
３３          光出射口
３４          支柱
３５          光照射ユニット駆動機構
４０          ＬＥＤ点灯装置
４１          貼り合せ装置制御部
５０          電線
５１          気密封着端子
５２          搬入口
５３          搬出口
５４          シャッタ
５５          孔
６０          別の減圧室
１０１        カラーフィルタ基板
１０２        ＴＦＴ基板
１０３        カラーフィルタ
１０４        ブラックマトリックス
１０５        透明電極
１０６        配向膜
１０７        ＴＦＴ素子
Ｐ            パネル
Ｓ            シール剤
ＬＣ          液晶
【図１】
2006195128.tif 000003
【図２】
2006195128.tif 000004
【図３】
2006195128.tif 000005
【図４】
2006195128.tif 000006
【図５】
2006195128.tif 000007
【図６】
2006195128.tif 000008
【図７】
2006195128.tif 000009
【図８】
2006195128.tif 000010