(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を略水平に保持するワークステージと、前記基板の略水平な面に対向する位置に配置されて前記基板にスペーサを散布する散布ノズルと、前記ワークステージと前記散布ノズルとを含んだ周囲を囲む散布槽と、から構成され、前記基板の面にスペーサを散布するスペーサ散布装置において、前記基板の面の部分を選択的に覆い、当該部分に対する前記スペーサの付着を遮蔽するマスク機構をさらに含み、
前記マスク機構が、前記基板の面の部分を覆い、その他の基板の面へは前記スペーサの付着を許容する散布マスクと、前記散布マスクを上下動させる昇降機構と、から構成され、
前記散布マスクが、少なくとも前記基板を搬送する搬送装置が当該基板に接触する部分を覆い、
前記搬送装置が、前記基板を上面で吸着して搬送することを特徴とするスペーサ散布装置。
【請求項２】
前記搬送装置が前記散布マスクの交換を行うことを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ散布装置。
【請求項３】
前記散布マスクは、厚さが０．５ｍｍ以下の金属板からなることを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ散布装置。
【請求項４】
前記散布マスクは、厚さが約０．１ｍｍの金属板からなることを特徴とする、請求項１に記載のスペーサ散布装置。
【請求項５】
前記金属板が、ステンレス鋼製であることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載のスペーサ散布装置。
【請求項６】
前記散布槽が、当該散布槽内の雰囲気を吸引可能な排気孔をさらに備えていることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一に記載のスペーサ散布装置。
【請求項７】
前記マスク機構を構成する散布マスクを交換する間には、前記排気孔が前記散布槽内の雰囲気を吸引することを特徴とする、請求項６に記載のスペーサ散布装置。
【請求項８】
前記散布マスクの交換の直後には、前記スペーサを散布する散布条件を自動的に変更する制御機構を備えていることを特徴とする、請求項２に記載のスペーサ散布装置。
【請求項９】
前記の散布条件の変更は、スペーサの散布時間を通常の散布時間に対して１５％増とするものであることを特徴とする、請求項８に記載のスペーサ散布装置。
【請求項１０】
一対の電極層を有する基板の間にスペーサを散布して両基板を重ね合わせ、両基板の間に液晶を封入してなる液晶表示素子を生産する液晶素子の生産システムにおいて、請求項１から請求項９に記載のスペーサ散布装置を備えていることを特徴とする液晶表示素子の生産システム。
【請求項１１】
前記液晶表示素子の生産システムが、前記スペーサ散布装置に加え、少なくともスペーサ・ベーク炉と、スペーサ・カウンタと、それぞれの間をつなぐ搬送装置と、を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の液晶表示素子の生産システム。
【請求項１２】
前記搬送装置が、液晶表示素子を構成する基板を上面から吸着して搬送することを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示素子の生産システム。
【請求項１３】
前記スペーサ散布装置の前・後いずれか一方もしくは双方に、前記散布マスクを一時保管するストッカを備えていることを特徴とする、請求項１０から請求項１２に記載の液晶表示素子の生産システム。
【請求項１４】
前記液晶表示素子の生産システムが、プラスチックフィルムの基板からなる液晶表示素子を生産するものであることを特徴とする、請求項１０から請求項１３のいずれか一に記載の液晶表示素子の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子を製造する際にその構成要素である基板にスペーサを散布するためのスペーサ散布装置、並びに当該スペーサ散布装置を含む液晶表示素子の生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子は、電極層を備えた一対のガラス板などの基板を対向して重ね合わせ、その中間に液晶を封入することにより形成される。この際、液晶ディスプレイの表示むらを回避して表示品質を高めるため、液晶は両基板の中間に均一の厚さで分布するように封入される。このため液晶パネルの製造工程においては、一方の基板の表面に、プラスチックやガラスなどからなる大きさ数μｍから１０μｍほどの微粒子を散布し、その上に他方の基板を重ね合わせることによって両基板間の液晶ギャップを均一に保つようにしている。
【０００３】
図６は、この状況を示したもので、一対の基板１ａ、１ｂの各表面には、それぞれの電極層２ａ、２ｂが設けられている。この電極層２ａ、２ｂが設けられた面を対向させた状態で両基板１ａ、１ｂが重ね合わされ、その中間には粒状のスペーサ３が分布している。このようにスペーサ３を中間に介在させることによって、両基板１ａ、１ｂ間の液晶ギャップは均一に保たれ、後に封入される液晶４の厚さを均一にしている。なお、両基板１ａ、１ｂの間には、液晶４の流動を一定領域内に規制するシール材５も含まれている。
【０００４】
液晶ギャップを均一に保つには、スペーサ３の大きさが均一であることのほか、基板１上にスペーサ３が均等な面密度で散布されていることが重要となる。スペーサ３が基板１上に偏在している場合には、これによって液晶ギャップが不均一となり、液晶ディスプレイの表示品質を損なう原因となり得る。
【０００５】
通常、ガラス材を基板として使用した液晶表示素子（以下、「ガラス液晶表示素子」という。）の製造工程においては、所定のパターンの電極層が形成された２枚の基板１に配向剤を印刷し、ラビング等の配向処理を施す。その後、一方のガラス基板１ａに所定形状のシール材５を印刷し、他方の基板１ｂに上述のようなスペーサ３を均一に散布させ、両基板１ａ、１ｂを重ね合わせた後に加圧焼成してセルを形成する。次に、このセルに液晶４を真空封入した後にセルの片面もしくは両面に偏光フィルムを貼付して液晶表示素子を得ている。
【０００６】
基板としてプラスチックフィルムを使用する液晶表示素子（以下、「フィルム液晶表示素子」と記す）においても、基本的には上述のガラス液晶表示素子の場合とほぼ同様の製造工程が採用される。
【０００７】
図７は、基板（以下、製造工程の説明においては基板を「ワーク」と呼ぶものとする。）１上にスペーサ３を均等に散布させる従来技術によるスペーサ散布装置１０の概要を示している。図において、スペーサ散布装置１０は、散布槽１１と、エア供給源３０と、スペーサ供給源４０とから主に構成される。この内、散布槽１１には、搬入ゲート１２と搬出ゲート１３とが設けられ、ワーク１の散布槽１１内への搬入、及び外部への搬出を可能にしている。散布槽１１にはさらに排気孔１４が設けられており、散布槽１１内部の雰囲気を吸引して内部を負圧にすることができる。散布槽１１に搬入されたワーク１は、ワークステージ１５に略水平に載置され、ワークステージ１５に設けられた吸着部１６により吸着して保持される。この際、ワーク１は、ワークステージ１５上に一般に面状に載置される。
【０００８】
ワーク１の表面に対向する上方位置には、ワーク１に向けてスペーサ３を散布する散布ノズル２１が配置されている。散布ノズル２１には、散布すべきスペーサ３を含んだスペーサ供給源４０と、これを加圧して散布するためのエア供給源３０とが結合されている。散布に必要なエアの量は、エア供給バルブ３１によって制御される。また、スペーサ３を含むスペーサ分散液４１はタンク４２に貯えられ、循環ポンプ４３によって吸引されて散布ノズル２１に供給される。その際の供給量は供給バルブ４４によって制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すようなスペーサ散布装置１０によってスペーサ３を散布されたワーク１は、図示しない搬送装置によって散布槽１１の搬出ゲート１３から装置の外部に搬出され、次の工程へと搬送される。この際、搬送装置は、ワーク１を下面から保持することによってワーク１を搬送している。
【００１０】
液晶表示素子の基板がガラス板を使用している場合には、上述の搬送方法を用いることで問題はない。しかしながら、基板の部材としてプラスチックフィルムを使用して液晶表示素子を製造する場合においては、プラスチックフィルムが可撓性を有することからワーク１を下面から保持して搬送することができない。このため、プラスチックフィルムの基板が使用されている場合には、搬送装置でワーク１を上面から吸着して持ち上げ、搬送するものとしている。ここで搬送装置に使用される吸着部材としては、ワーク１を確実に保持することができ、かつワーク１と接触する際にこれを傷つけることがないよう、一般にはゴム製の吸着部材が使用されている。
【００１１】
プラスチックフィルムの基板１をスペーサ散布装置１０から搬出する場合においては、基板１の上面には既に無数のスペーサ３が散布されている。したがって、この基板１を上面から吸着しようとした場合、そのままの状態では吸着動作を行う搬送装置の吸着部側にスペーサ３が転写される。このため、ワーク１を僅かな枚数だけ搬送しただけで前記吸着部に付着したスペーサ３が障害となってワーク１と吸着部との接触が不十分となる。このような場合には、搬送装置の吸着部の吸着力が作用せず、基板１の搬送ができなくなるという問題があった。
【００１２】
また、フィルム液晶表示素子においては、液晶表示素子の取り出し電極を構成するため、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１には、重ね合わせる前に開口部６を設けておく必要がある。ガラス液晶表示素子の場合には、任意の位置でこれを切断して液晶表示素子を切り出しても、取り出し電極を形成することができるが、可撓性を有するフィルム液晶表示素子では切断が難しいため、予め開口部６を設けておくものである。この開口部６は、取り出し電極を形成する側の基板と対向する側の基板との双方に必要となる。図８（ａ）はこのような開口部６を有する基板１の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のａ−ａ線で切断した基板１の断面図を示している。図示の開口部６は例示であって、数、大きさ、配置は目的に応じて任意に設定することができる。
【００１３】
このような開口部６を有する基板、すなわちワーク１を、スペーサ散布装置１０のワークステージ１５に固定してスペーサ散布動作を行うと、散布ノズル２１から噴出されたスペーサ３がワーク１の表面全体に均等に散布される。このため、開口部６においてはスペーサ３は開口部６を通過してワークステージ１５上に堆積することとなる。複数のワーク１に対してこの動作が繰り返されると、ワークステージ１５上にはスペーサ３が徐々に堆積される。そしてこの部分に凝集したスペーサ３が、新たに搬入されたワーク１に再付着することとなり、ワーク１の歩留まりを低下させるという問題があった。
【００１４】
したがって、本発明は、上述のような従来技術にある問題を解消し、開口部６を設けたプラスチックフィルム基板１にスペーサ３を散布する場合においても、スペーサ３付着による弊害を生ずることなく前後の工程へのワーク１の搬送を安定化させると共に、スペーサ３の凝集を防止し、ワーク１の歩留まりを向上させることができるスペーサ散布装置、及び当該スペース散布装置を含んだ液晶表示素子の生産システムを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を、スペーサ散布時にワークの一部を選択的に覆い、当該部分へのスペーサの付着を遮蔽すること、及びワークの支持を面状ではなく複数の箇所で点状に支持することによって解消しようとするもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１６】
すなわち、本発明は、基板を略水平に保持するワークステージと、前記基板の略水平な面に対向する位置に配置されて前記基板にスペーサを散布する散布ノズルと、前記ワークステージと前記散布ノズルとを含んだ周囲を囲む散布槽とから構成され、前記基板の面にスペーサを散布するスペーサ散布装置であって、前記基板の面の部分を選択的に覆い、当該部分に対する前記スペーサの付着を遮蔽するマスク機構をさらに含むことを特徴とするスペーサ散布装置に関する。基板の上面からの吸着を容易にし、搬送を安定化させるものである。
【００１７】
スペーサ散布装置は、前記マスク機構が、前記基板の面の部分を覆い、その他の基板の面へは前記スペーサの付着を許容する散布マスクと、前記散布マスクを上下動させる昇降機構と、から構成されることを特徴としている。
【００１８】
また、スペーサ散布装置は、前記散布マスクが、少なくとも前記基板を搬送する搬送装置が当該基板に接触する部分を覆うことを特徴としている。搬送装置で吸着する部分へのスペーサの付着を回避するものである。
【００１９】
さらに、スペーサ散布装置は、前記搬送装置が、前記基板を上面で吸着して搬送することを特徴としている。スペーサの付着が回避されることにより、上面での吸着及び搬送を安定化させることができる。
【００２０】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記搬送装置が前記散布マスクの交換を行うことを特徴としている。搬送装置が散布マスクの交換を行う装置を兼ねることにより、装置の簡略化を図るものである。
【００２１】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記散布マスクが、厚さが０．５ｍｍ以下の金属板からなることを特徴としている。散布マスクの縁面へのスペーサの付着をできるだけ回避するものである。
【００２２】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記散布マスクが、厚さが約０．１ｍｍの金属板からなることを特徴としている。スペーサの付着を回避するより好ましい条件である。
【００２３】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記金属板がステンレス鋼製であることを特徴としている。高い剛性を利用して板厚を薄くし、散布マスクの帯電を回避させる効果を得るものである。
【００２４】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記散布槽が、当該散布槽内の雰囲気を吸引可能な排気孔をさらに備えていることを特徴としている。
【００２５】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記マスク機構を構成する散布マスクを交換する間には、前記排気孔が前記散布槽内の雰囲気を吸引することを特徴としている。スペーサが外部に洩れることを回避するものである。
【００２６】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記散布マスクの交換の直後には、前記スペーサを散布する散布条件を自動的に変更する制御機構を備えていることを特徴としている。吸引後のスペーサ密度の変化に対応して品質の安定化を図るものである。
【００２７】
本発明の他の形態に係るスペーサ散布装置は、前記の散布条件の変更は、スペーサの散布時間を通常の散布時間に対して１５％増とするものであることを特徴としている。
【００２８】
本発明の他の形態は、一対の電極層を有する基板の間にスペーサを散布して両基板を重ね合わせ、両基板の間に液晶を封入してなる液晶表示素子を生産する液晶素子の生産システムであって、請求項１から請求項１７に記載のスペーサ散布装置を備えていることを特徴とする液晶表示素子の生産システムに関する。液晶表示素子をより効率的に生産することが可能となるものである。
【００２９】
本発明の他の形態に係る液晶表示素子の生産システムは、前記液晶表示素子の生産システムが、前記スペーサ散布装置に加え、少なくともスペーサ・ベーク炉と、スペーサ・カウンタと、それぞれの間をつなぐ搬送装置とを備えていることを特徴としている。
【００３０】
本発明の他の形態に係る液晶表示素子の生産システムは、前記搬送装置が、液晶表示素子を構成する基板を上面から吸着して搬送することを特徴としている。
【００３１】
請求項２１に記載の本発明に係る液晶表示素子の生産システムは、前記スペーサ散布装置の前・後いずれか一方もしくは双方に、前記散布マスクを一時保管するストッカを備えていることを特徴としている。
【００３２】
本発明の他の形態に係る液晶表示素子の生産システムは、請求項１８から請求項２１に記載の前記液晶表示素子の生産システムが、プラスチックフィルムの基板からなる液晶表示素子を生産するものであることを特徴としている。基板を上面から吸着することが容易となるため、特にプラスチックフィルムの基板を備えた液晶表示素子への適用はメリットが多い。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るスペーサ散布装置の実施の形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面において、既に説明した従来技術と同一の構成要素に対しては同一の符号を用いるものとする。
【００３４】
図１は、本実施の形態に係るスペーサ散布装置５０の概要を示している。図において、本実施の形態に係るスペーサ散布装置５０は、散布槽１１と、エア供給源３０と、スペーサ供給源４０とから主に構成される。散布槽１１には、ワーク１の搬入・搬出のための搬入ゲート１２及び搬出ゲート１３と、散布槽１１内部の雰囲気を吸引して負圧にすることができる排気孔１４とが設けられている。
【００３５】
散布槽１１には、その中央部にワークステージ５５が設けられ、スペーサ散布の際にはこのワークステージ５５上にワーク１を略水平に固定する。このためワークステージ５５には、ワーク１を背面からフラットに支持することが可能な複数の支持ピン１８が延び、また、図のワーク１の両縁に当る部分にはワーク１を吸着して保持する吸着部５６が設けられている。ワーク１の表面に対向する上方位置には散布ノズル２１が配置され、散布ノズル２１からはワーク１に向けてスペーサ３が散布される。散布ノズル２１にはエア供給源３０、スペーサ供給源４０が結合されている。
【００３６】
以上に加え、本実施の形態に係るスペーサ散布装置５０には、ワークステージ５５に載置されたワーク１の一部を選択的に覆い、ワーク１に密着してスペーサ３の付着を遮蔽する散布マスク６１と、この散布マスク６１を上下に移動させる昇降機構６２とからなるマスク機構がさらに設けられている。
【００３７】
以上のように構成されたスペーサ散布装置５０の動作は、ワーク１が後述するワーク搬送装置によって搬入ゲート１２から搬入され、ワークステージ５５上に載置される。図２は、散布槽１１内でワークステージ５５に載置されたワーク１の状態を示している。ワークステージ５５には、ワーク１を下側から複数の位置で点状に支持できるよう、多数の支持ピン１８が同じ高さとなるよう立設されており、ワーク１の開口部６が設けられる領域（以下、「ワークの有効領域」という。）全体が、この支持ピン１８によって全体がフラットになるように保たれている。支持ピン１８の数と配置とは、ワーク１の厚さや形状や用途に応じて任意に選択可能である。
【００３８】
図２において、ワーク１の手前側と奥側にあたる開口部６の設けられない領域（以下、「ワークの非有効領域」という。）では、ワークステージ５５の吸着部５６がワーク１を下方から吸着してこれを保持している。吸着部５６には、破線で示す複数の吸引孔１９がそれぞれ設けられている。
【００３９】
ワーク１が図２に示す状態でワークステージ５５の上に固定されると、その後、図３（ａ）に示すようにワークステージ５５に保持されたワーク１と対向する位置にある散布マスク６１が、昇降機構６２の動作によって下降し、図３（ｂ）に示すようにワーク１に密着する。散布マスク６１は、ワーク１の所定の領域を覆うことによって、ワーク１の覆われた部分へのスペーサ３の付着を選択的に遮蔽することとなる。
【００４０】
このように、散布マスク６１がワーク１に密着した状態となった後、図１に示すように散布ノズル２１がワーク１に向けてスペーサ３の散布を開始する。散布槽１１の上部に設置された散布ノズル２１からは、エア供給源３０からの圧縮エアーの作用によって、スペーサ供給源４０からスペーサ分散液４１がワーク１に向かって噴出される。これによって、ワーク１の表面全体にスペーサ３が散布されるが、上述のように散布マスク６１に覆われている領域へのスペーサ３の付着は遮蔽されている。また、ワーク１の開口部６に相当する部分に落下したスペーサ３は、ワーク１が支持ピン１８で支えられてワーク１の下側が空洞となっていることから、開口部６を通過してさらに下方に落下して行く。
【００４１】
ここで、スペーサ分散液４１は、アルコールや水またはその混合液を溶媒として、所定の濃度でスペーサ３が分散されたものを用いる。このスペーサ分散液４１を使用して散布ノズル２１からのスペーサ３の散布を終えると、散布槽１１内に浮遊するスペーサ３の一定量がワーク１上に沈降するまで所定時間だけ静置させ、その後、ワーク１を散布槽１１から搬出する。これらに要する各時間は製品によって幅はあるが、一例としてスペーサ３を散布させる時間は約１０秒程、静置させる時間は約３０秒程である。
【００４２】
以上に説明したスペーサ３の散布方式は、スペーサ分散液４１を使用する、いわゆるウェット方式、あるいはセミドライ方式と呼ばれるものに関する。しかしながら、本発明はこれらの方式に限定されるものではなく、スペーサ分散液４１を使用しない、いわゆるドライ散布方式のものに対しても適用が可能である。
【００４３】
次に、図４は、ワーク１を散布槽１１から搬出する際の搬送装置（以下、「搬送ロボット」という。）６５の例を示している。搬出の際には、まず散布マスク６１が昇降機構６２の動作でワーク１から分離し、次に搬送ロボット６５から延びる２本のアーム６６がワーク１の上面に当接してこれを吸着し、ワークステージ５５から持ち上げる。次に、搬送ロボット６５は図の右方向に伸張し、散布槽１１の搬出ゲート１３（図１参照）を抜けてワーク１を外部に搬出する。図４は、ワーク１の搬出の際の動作を示しているが、この搬送ロボット６５をそのまま搬入の際にも使用することであってもよい。すなわち、搬送ロボット６５は、前工程から搬送されてきたワーク１を吸着し、散布槽１１の搬入ゲート１２を通過してワークステージ５５に対向する位置まで移動し、ワーク１をワークステージ５５に載置するようにしてもよい。
【００４４】
図４において、搬送ロボット６５の２本のアーム６６の下面には、ワーク１を吸着するための破線で示す複数の吸着パッド６７が配置されている。この吸着パッド６７がワーク１を吸着する際に、ワーク１の吸着位置の表面にスペーサ３が付着していると、吸着パッド６７にスペーサ３がつまり、ワーク１の吸着動作が不十分となる。このため、散布マスク６１は、この２本のアーム６６に配置された吸着パッド６７に対応する位置のワーク１を有効に覆うものとしている。これにより、散布ノズル２１から噴出されたスペーサ３はこの覆われた領域には付着することがなく、散布後にワーク１をアーム６６により吸着する場合においても、前記吸着パッド６７が吸着不良を起こす事態は回避される。散布マスク６１およびアーム６６の配置は、ワークの非有効領域であるので、散布マスク６１がワーク１を覆うことによってこの領域にスペーサ３が散布されなくても実用上問題となることはない。
【００４５】
散布マスク６１の厚さは、０．５ｍｍ以下であることが望ましい。０．５ｍｍを越えると散布されたスペーサ３が散布マスク６１の端面にたまりやすくなり、散布マスク６１の交換を頻繁にしなくてはならなくなる。また、散布マスク６１の材質を、剛性の高いステンレス鋼等の金属板とすることにより、厚さを０．１ｍｍ程度に薄くすることができる。また散布マスク６１の材質が金属であれば、散布マスク６１の帯電防止にも役立つ。
【００４６】
しかしながら、ある程度の枚数のワーク１の処理を行った後には、散布マスク６１にも表面やエッジ部などにスペーサ３が堆積する。したがって、一定の枚数のワーク１のスペーサ散布処理を行った後には散布マスク６１を交換することが望ましい。この散布マスク６１の交換を行う際には、図４に示すような、搬送ロボット６５のアーム６６を利用することが効率的である。すなわち、散布マスク６１とワークステージ５５との間にアーム６６を移動させ、昇降機構６２によって散布マスク６１を下降させてこれをアーム６６上に載置する。その後アーム６６を、ワーク１を搬送する場合と同様に散布槽１１の搬出ゲート１３方向（あるいは、搬入ゲート１２方向であってもよい。）へ伸張させ、散布マスク６１を外部へ取り出すものとする。
【００４７】
新たに散布マスク６１を取り付ける場合には、上述とは逆に、ワーク１を搬入する側の搬送ロボット６５を使用し、散布マスク６１をアーム６６に載せて搬入ゲート１２から散布槽１１内に搬入し、昇降機構６２を操作することによって散布マスク６１を昇降機構６２に固定する。あるいは、前記の搬出側の搬送ロボット６５をそのまま使用し、使用後の散布マスク６１を搬出した直後に交換用の散布マスク６１をその上に搭載して搬送ロボット６５を逆方向に進め、散布槽１１内に散布マスク６１を搬入することであってもよい。アーム６６の上に散布マスク６１を確実に搭載保持するため、必要であればアーム６６の上面にも吸着パッドを設けることとしてもよい。あるいは、アーム６６を長手方向の軸回りに回転可能とし、ワーク１吸着用の吸着パッド６７を利用して散布マスク６１を吸着固定するようにしてもよい。
【００４８】
散布マスク６１の交換中には、排気孔１４を利用して散布槽１１内を排気し、散布槽１１内を外部より負圧にすることによってスペーサ３が装置外に漏れることを防止することが好ましい。この際には、散布マスク６１の交換時に散布槽１１内を排気することによって、散布槽１１内のスペーサ濃度が減少する。散布マスク交換直後においては、一定散布条件の下ではワーク１上に散布されるスペーサ３の面密度が、散布マスク６１の交換前のものと比較して約１５％程度減少することが判明している。そこで、散布マスク交換直後の最初のワーク１へのスペーサ散布を行う場合には、散布されるスペーサ分散液４１の量を１５％増加するよう条件変更することにより、所望のスペーサ散布密度を得ることができる。これは散布時間を通常条件よりも１５％程長くするようプログラム設定することで容易に自動化対応が可能となる。
【００４９】
図２に戻って、ワークステージ５５でワーク１を吸着して固定するために設けられる吸着部５６は、ワーク１を搭載していない時間帯においてはむき出しとなっているため、散布槽１１内に浮遊するスペーサ３が吸着部５６に落下し、吸着動作に障害を及ぼす恐れがある。これを防ぐため、ワーク１を搭載していないときには、吸着部５６からは常時窒素あるいは乾燥空気などを噴出するよう、弁を切り替える制御がなされていることが好ましい。
【００５０】
この吸着部５６は、散布ノズル２１からスペーサ３を散布する際にワーク１をフラットに保持することを目的とすることのほか、散布ノズル２１からのスペーサ３の吹き付けによってワーク１が吹き上がって移動することを防止する役割をも果たしている。本発明に係るスペーサ散布装置５０においては、図３（ｂ）に示すように散布マスク６１がワーク１の上面に密着してこれを覆っているため、散布マスク６１が上述のワーク１の移動を阻止している。このため、本発明に係る吸着部５６では、ワーク１と搬送ロボット６５のアーム６６とが接触する部分付近の必要最低限の領域を吸着するにとどめることができ、ワークの有効領域の面積を大きくとるようにすることができる。これによって製品の歩留まりを改善することができ、あるいはスペーサ散布装置全体を小型化することが可能となる。
【００５１】
ワークステージ５５でワーク１を下から点状に保持する支持ピン１８を固定している構成部材を、ワークステージ５５本体から着脱自在とする形式のものとすれば、支持ピン１８を固定している当該部分を支持ピン１８ごと取り外すことができ、この部分に堆積したスペーサ３を除去するなどの作業に好都合となる。
【００５２】
次に、図５は、本発明にかかるスペーサ散布装置５０を含む液晶表示素子の生産システムの構成例を示している。この生産システムは、図の右側から、スペーサ散布装置５０、スペーサ・ベーク炉７０、スペーサ・カウンタ７５が配置され、その間を搬送用ロボット６５（Ｒ１〜Ｒ３）がつないでいる。ワーク１は矢印で示すように図の右側から搬入され、スペーサ散布装置５０でスペーサ３の散布工程を経た後、ワーク１の表面に散布されたスペーサ３が次のスペーサ・ベーク炉７０で焼き固められ、その後、ワーク１表面のスペーサ３の分布密度が所定通りであるかがスペーサ・カウンタ７５でチェックされる。スペーサ・カウンタ７５でワーク１表面のスペーサ３の分布密度に変化が見られた場合には、スペーサ散布装置５０への散布条件変更のフィードバックを行うことが可能である。
【００５３】
スペーサ散布装置５０の前後には、散布マスク６１を保管するストッカ６８ａ、６８ｂがそれぞれ配置されている。図示の例では、搬送ロボットＲ１が交換用の散布マスク６１をストッカ６８ａから取り出してスペーサ散布装置５０内に供給し、搬送ロボットＲ２が使用後の散布マスク６１を取り出してストッカ６８ｂに戻す。使用後の散布マスク６１は、その後、洗浄に回されたのち、再度ストッカ６８ａに戻され、以下、散布マスク６１の繰り返し使用が可能である。散布マスク６１の交換頻度は、利用目的に応じて任意に設定することができるが、通常１０枚から数十枚のワーク１を処理するごとに交換される。また、スペーサ・カウンタ７５において、特定領域へのスペーサ３の付着を検出した場合には、散布マスク６１の交換を促進させるフィードバックを行うことも可能である。
【００５４】
以上、本発明に係るスペーサ散布装置、及び液晶表示素子の生産システムにつき、プラスチックフィルムを基板材料とする液晶表示素子の製造を例にして説明してきた。本発明に係るスペーサ散布装置は、ワークを上から吸着保持する必要があるフィルム液晶表示素子に適用する際に特に有利ではあるが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、ガラスを基板材料とするガラス液晶表示素子の製造にも同様にして適用が可能である。例えば、現状ではガラス液晶表示素子の場合には搬送装置が下側からこれを保持して搬送するが、次の加工ステーションへの載置条件によっては、この下側で保持する搬送装置の部分が邪魔になり、別の搬送装置でワーク１を例えば両縁から支持するように持ち換えることが必要とされていた。本発明に係る生産システムによれば、ワークを上側から保持することから、通常、どのような条件においても載置が容易となり、このような持ち換えを行う必要がなくなって搬送を効率的に行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明に係るスペーサ散布装置を実施することにより、スペーサが散布される側のワーク（すなわち、基板）の表面を選択的に遮蔽するマスク機構が設けられていることから、前記表面側でワークを吸着する搬送方式とした場合においても、ワーク搬送装置のハンド部の吸着部にスペーサが付着することが回避され、前後の工程へのワーク搬送を安定化させることができる。また、ワークを背後から点状に支持していることから、ワークを固定するワークステージでのスペーサの凝集を防止することができ、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００５６】
また、散布マスクの交換はワーク搬送装置を利用して行うことができるため、容易に散布マスクの交換が可能であり、散布マスク取り出し機構を別に用意する必要がないので機構が簡素化され、装置コストが低く抑えられる。散布マスクの交換中は、排気シャッタを開いて散布槽内を排気して散布槽内を外部より負圧にすることによってスペーサが装置外にもれることを防止することができる。
【００５７】
さらに、スペーサ散布装置内でワークを下から点状に支持する基板保持部を着脱可能な構成とすることにより、当該部分に堆積したスペーサを除去するなどの清掃を容易にすることができ、メンテナンス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスペーサ散布装置の概要を示す概略図である。
【図２】図１に示すスペーサ散布装置を構成するワークステージを示す斜視図である。
【図３】図１に示すスペーサ散布装置を構成するワークステージとマスク機構とを示す斜視図である。
【図４】本発明に係るスペーサ散布装置に使用される搬送装置を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るスペーサ散布装置を含む液晶表示素子の生産システムを示す概要図である。
【図６】液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図７】従来技術によるスペーサ散布装置の概要を示す概略図である。
【図８】液晶表示素子を構成するプラスチックフィルムの基板を示す平面図、及び側面断面図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ．基板（ワーク）、 ２ａ、２ｂ．電極層、 ３．スペーサ、４．液晶、 ５．シール材、 ６．開口部、 １０．スペーサ散布装置、 １１．散布槽、 １２．搬入ゲート、 １３．搬出ゲート、 １４．排気孔、 １５．ワークステージ、 １６．吸着部、 １８．支持ピン、 １９．吸引孔、 ２１．散布ノズル、 ５０．スペーサ散布装置、 ５５．ワークステージ、 ５６．吸着部、 ６１．散布マスク、 ６２．昇降機構、 ６５．搬送ロボット、６６．アーム、 ６７．吸着パッド、 ６８．散布マスク・ストッカ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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