(57)【要約】【課題】例えば、気泡を巻き込むことなくシリンジからノズルにシール剤を充填する。【解決手段】ポンプ（２２０）は、シール剤（３５２）をノズル（３２０）に充填する際に、穴部（２１１）を介してチャンバ（２１０）内のガスをチャンバ（２１０）の外部に排気する。したがって、チャンバ（２１０）内の圧力Ｐ２は、相対的に開口部（３１１）側の空間における圧力Ｐ１より低くなる。このようにして開口部（３１１）の側の圧力Ｐ１とノズル（２１０）内の圧力Ｐ２との間に相対的に圧力差ΔＰが生じ、気泡を巻き込むことなくシリンジ（３１０）からノズル（３２０）にシール剤（３５２）が引き込まれ、ノズル（３２０）にシール剤（３５２）が充填される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性を有するシール剤が充填されたシリンジの一方の端部に開口する一の開口部に接続されたノズルに前記シール剤を充填するシール剤充填装置であって、
前記シリンジの他方の端部に開口する他の開口部を収容することなく、且つ前記シリンジ及び前記ノズルのうち少なくとも前記ノズルの先端部を密閉状態で収容するチャンバと、
前記ノズル内の圧力が、前記他の開口部を介して前記シール剤に加わる圧力より低くなるように、前記チャンバ内の圧力を下げる圧力調整手段と
を備えたことを特徴とするシール剤充填装置。
【請求項２】
前記ノズル内に前記シール剤が充填された後、前記チャンバ内の圧力が、前記他の開口部を介して前記シール剤に加わる圧力に近づくように、前記チャンバ内にガスを供給するガス供給手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のシール剤充填装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたシール剤充填装置と、
前記シリンジ及び前記ノズルに充填されたシール剤を前記先端部から押し出すことによって、前記シリンジ及び前記ノズルに充填されたシール剤を被塗布対象物に塗布する塗布手段と
を備えたことを特徴とするシール剤塗布装置。
【請求項４】
請求項３に記載のシール剤塗布装置を用いて、第１基板上の画像表示領域の外側の周辺領域に、前記シリンジ及び前記ノズルに充填されたシール剤を塗布する工程と、
前記周辺領域に塗布されたシール剤を介して前記第１基板及び第２基板を接着する工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶装置等の電気光学装置を製造する際に用いられるシール剤をノズルに充填可能なシール剤充填装置、及び電気光学装置を製造する際に基板を相互に接着するシール剤を塗布可能なシール剤塗布装置、並びに当該シール剤塗布装置を用いて電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のシール剤充填装置では、シール剤が充填されたシリンジにノズルを接続した後、シリンジからノズルにシール剤を押し出すことによってノズルにシール剤を充填する方法が採用されていることが多い。このような充填方法を用いた場合、ノズルに充填されたシール剤中に気泡が入ってしまう。したがって、ノズルからシール剤を押し出して基板等の被塗布対象に塗布する際に、シール剤の供給が途切れてしまい、シール剤を均一に塗布することが難しくなる問題点がある。このような問題点を解決するために、特許文献１及び２は、シール剤に含まれる気泡を低減する方法を提案している。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７５６５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術によれば、シール材塗布装置の構成が複雑になり、汎用的に用いることが困難である。加えて、気泡を抜くための吸気孔が詰まった場合には、ノズルから気泡を抜くことができなくなる。また、特許文献２に開示された技術によれば、ノズルの内径がシリンジに比べて小さいため、シリンジからノズルにシール剤を押し出す方法では、気泡の混入を防止しつつ、ノズルの先端まで確実にシール剤を充填することは困難である。特に、電気光学装置の一例である液晶装置を製造する際にシール剤が均一に塗布されていない場合、相互に対向するようにシール剤を介して接着された一対の基板間に液晶を封止することが困難になり、液晶装置の歩留まりの低下、及び品質の低下を招く問題点も生じる。
【０００５】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、気泡を巻き込むことなくシール剤をノズルに充填可能なシール剤充填装置、及び電気光学装置を製造する際に基板を相互に接着するシール剤を塗布可能なシール剤塗布装置、並びに当該シール剤塗布装置を用いて電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るシール剤充填装置は上記課題を解決するために、流動性を有するシール剤が充填されたシリンジの一方の端部に開口する一の開口部に接続されたノズルに前記シール剤を充填するシール剤充填装置であって、前記シリンジの他方の端部に開口する他の開口部を収容することなく、且つ前記シリンジ及び前記ノズルのうち少なくとも前記ノズルの先端部を密閉状態で収容するチャンバと、前記ノズル内の圧力が、前記他の開口部を介して前記シール剤に加わる圧力より低くなるように、前記チャンバ内の圧力を下げる圧力調整手段とを備える。
【０００７】
本発明に係るシール剤充填装置によれば、チャンバは、前記シリンジの他方の端部に開口する他の開口部を収容することなく、且つ前記シリンジ及び前記ノズルのうち少なくとも前記ノズルの先端部を密閉状態で収容しているため、ノズル内の空間、即ちノズルの先端部からシール剤を押し出す際に当該シール剤の供給路となる空間の圧力は、チャンバ内の圧力に維持される。ここで、「密閉状態で」とは、ノズルがチャンバ内に収容された段階で、チャンバの内部及び外部相互でガスの出入りが生じないようにチャンバ内が密閉されていることを意味する。したがって、チャンバ内の圧力が変化した場合、ノズル内の圧力がチャンバ内の圧力に維持され、且つ他の開口部の側の圧力はチャンバ内の圧力に応じて変化することがない。尚、他の開口部は、他のチャンバに収容されることなく、そのまま解放されることによって、その圧力が大気圧に設定されていてもよい。
【０００８】
圧力調整手段は、前記ノズル内の圧力が、前記他の開口部を介して前記シール剤に加わる圧力より低くなるように、前記チャンバ内の圧力を下げる。より具体的には、例えば、圧力調整手段は、チャンバ内のガスをその外部に排気可能な排気口、或いは当該排気口に接続されたポンプを含んで構成されており、ノズルの先端部が密閉状態でチャンバ内に収容された状態にチャンバ内のガスをチャンバの外部に排気し、チャンバ内の圧力を下げる。このようにしてチャンバ内の圧力が下がることによって、他の開口部の側の圧力とノズル内の圧力との間に相対的に圧力差が生じ、気泡を巻き込むことなくシリンジからノズルにシール剤が引き込まれ、ノズルにシール剤が充填される。
【０００９】
したがって、本発明に係るシール剤充填装置によれば、気泡を巻き込むことなくシリンジからノズルにシール剤を充填することが可能である。よって、本発明にシール剤充填装置によって、例えば、シール剤が充填されたノズルを介してシール剤を押し出すことによって、シール剤を途切れさすことなく塗布することが可能になる。
【００１０】
本発明に係るシール剤充填装置の一の態様では、前記ノズル内に前記シール剤が充填された後、前記チャンバ内の圧力が、前記他の開口部を介して前記シール剤に加わる圧力に近づくように、前記チャンバ内にガスを供給するガス供給手段とを備えていてもよい。
【００１１】
この態様によれば、ガス供給手段は、例えば、圧力調整手段とは別に設けられ、チャンバ外部からチャンバ内にガスを供給可能な穴部であり、前記ノズル内に前記シール剤が充填された後、ガス供給手段としての穴部を介してガスがチャンバ内に供給されることによって、前記チャンバ内の圧力が、前記他の開口部を介して前記シール剤に加わる圧力に近づく。このようにして、他の開口部及びチャンバ内の夫々の圧力差が小さくなることによって、シリンジと共にノズルをチャンバ内からチャンバ外部に容易に引き抜くことが可能になる。尚、ガス供給手段を介してチャンバ内に直接空気を供給してもよいが、窒素ガス等の不活性ガスを供給するほうがシール剤の劣化を低減する観点からみればより好ましい。
【００１２】
本発明に係るシール剤塗布装置は上記課題を解決するために、上述のシール剤充填装置と、前記シリンジ及び前記ノズルに充填されたシール剤を前記先端部から押し出すことによって、前記シリンジ及び前記ノズルに充填されたシール剤を被塗布対象物に塗布する塗布手段とを備える。
【００１３】
本発明に係るシール剤塗布装置によれば、シール剤が充填されたノズルを介してシール剤を押し出すことによって、シール剤を途切れさすことなく被塗布対象に塗布することが可能になる。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、上述のシール剤塗布装置を用いて、第１基板上の画像表示領域の外側の延びる周辺領域に、前記シリンジ及び前記ノズルに充填されたシール剤を塗布する工程と、前記周辺領域に塗布されたシール剤を介して前記第１基板及び第２基板を接着する工程とを備える。
【００１５】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、シール剤を途切れさすことなく均一に塗布できるため、例えば、液晶等の電気光学物質をＴＦＴアレイ基板等の第１基板、及び対向基板等の第２基板間に封止することが可能である。
【００１６】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るシール剤充填装置、及びシール剤塗布装置、並びに、電気光学装置の製造方法の各実施形態を説明する。
【００１８】
＜１：シール剤充填装置＞
先ず、図１を参照しながら、本実施形態に係るシール剤充填装置を説明する。図１は、本実施形態に係るシール剤充填装置の構成を図式的に示した構成図である。尚、図１では、流動性を有するシール剤が充填されたシリンジ３１０と、シリンジ３１０の一方の端部に開口する一の開口部３１２に接続されたノズル３２０とから構成された塗布ユニット３００がチャンバ３００に差し込まれ、シリンジ３１０に充填されたシール剤３５２がノズル３２０に充填される状態が図示されている。
【００１９】
図１において、シール剤充填装置２００は、チャンバ２１０、本発明の「圧力調整手段」の一例を構成する穴部２１１及びポンプ２２０、制御装置２４０、並びに、本発明の「ガス供給手段」の一例を構成する穴部２１２及び開閉装置２３０を備えて構成されている。
【００２０】
チャンバ２１０は、シリンジ３１０の他方の端部に開口する他の開口部３１１を収容することなく、且つシリンジ３１０及びノズル３２０のうち少なくともノズル３２０の先端部３２１を密閉状態で収容している。特に、本実施形態では、塗布ユニット３００をチャンバ３００に差し込む差し込み口の周囲にO−リング２６０が配置されているため、チャンバ３００の内部空間と、開口部３１１側の空間との間でガスの出入りが生じないようにチャンバ２１０内が密閉されている。
【００２１】
したがって、ノズル３２０内の空間、即ちノズル３２０の先端部３２１からシール剤３５２を押し出す際に当該シール剤３５２の供給路となるノズル３２０内の空間の圧力は、チャンバ２１０内の圧力に維持される。よって、チャンバ３２０内の圧力が変化した場合、ノズル３２０内の圧力がチャンバ２１０内の圧力に維持される。加えて、開口部３１１の側の圧力はチャンバ３２０内の圧力に応じて変化することがなく、大気圧に維持される。
【００２２】
ポンプ２２０は、ノズル３２０内の圧力が、開口部３１１を介してシール剤３５２に加わる圧力Ｐ１より低くなるように、制御装置２４０の制御下でチャンバ３２０内の圧力Ｐ２を下げる。より具体的には、ポンプ２２０は、シール剤３５２をノズル３２０に充填する際に、穴部２１１を介してチャンバ２１０内のガスをチャンバ２１０の外部に排気する。したがって、チャンバ２１０内の圧力Ｐ２は、相対的に開口部３１１側の空間における圧力Ｐ１より低くなる。このようにして開口部３１１の側の圧力Ｐ１とノズル２１０内の圧力Ｐ２との間に相対的に圧力差ΔＰが生じ、気泡を巻き込むことなくシリンジ３１０からノズル３２０にシール剤３５２が引き込まれ、ノズル３２０にシール剤３５２が充填される。
【００２３】
このようにしてシール剤３５２をノズルに３２０に充填することによって、開口部３１１側からシール剤３５２をノズル３２０に向かって押し出す場合に比べて、気泡を巻き込むことなくノズル３２０にシール剤３５２を充填することが可能である。よって、シール剤充填装置２００によれば、シール剤３５２が充填されたノズル３２０からシール剤３５２を押し出すことによって、シール剤３５２を途切れさすことなく塗布することが可能になる。
【００２４】
開閉装置２３０は、ノズル３２０内にシール剤３５２が充填された後、制御装置２４０の制御下で穴部２１２を開閉し、チャンバ２１０内の圧力Ｐ２が、開口部３１１を介してシール剤３５２に加わる圧力Ｐ１に近づくように、チャンバ２１０内にガスを供給する。
【００２５】
開閉装置２３０及び穴部２１２によれば、開口部３１１の側の圧力Ｐ１及びチャンバ２１０内の圧力Ｐ２の圧力差ΔＰが小さくなり、シリンジ３１０と共にノズル３２０をチャンバ２１０内からチャンバ２１０の外部に容易に引き抜くことが可能になる。尚、開閉装置２３０によって開閉される穴部２１２を介して、直接空気をチャンバ２１０内に供給してもよいが、窒素ガス等の不活性ガスを供給するほうがシール剤３５２の劣化を低減する観点からみればより好ましい。
【００２６】
＜２：シール剤塗布装置＞
次に、図２を参照しながら、本実施形態に係るシール剤塗布装置を説明する。図２は、本実施形態に係るシール剤塗布装置の構成を図示的に示した構成図である。尚、本実施形態に係るシール剤塗布装置は、上述のシール剤充填装置を含んで構成されているため、図１と共通する部分に共通の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図２において、シール剤塗布装置４００は、上述のシール剤充填装置２００、ノズル３２０にシール剤３５２が充填された塗布ユニット３００ａ、本発明の「塗布手段」の一例を構成する制御装置４５０及びピストン４１０を備えて構成されている。
【００２８】
制御装置４５０は、シール剤３５２が塗布される被塗布対象である基板５００にシール剤３５２を塗布する際に、不図示を駆動装置の動作を制御し、ピストン４１０を開口部３１１側からシール剤３５２に向かって押し込む。これにより、シリンジ３１０及びノズル３２０に充填されたシール剤３５２を先端部３２１から押し出すことができ、シール剤３５２を途切れさすことなく基板５００に塗布できる。
【００２９】
尚、制御装置４５０の制御下において、基板５００上の狙いの位置にシール剤３５２が塗されるように、不図示の支持装置によって塗布ユニット３００ａを位置決めすることも可能である。
【００３０】
＜３：電気光学装置の製造方法＞
次に、図３乃至図６を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を説明する。以下では、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を液晶装置の製造方法に応用した例を挙げる。
【００３１】
図３及び図４を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によって製造される電気光学装置の一例である液晶装置の構成を説明する。図３は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の平面図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ´断面図である。
【００３２】
図３において、ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等からなり、対向基板２０は、例えば、石英基板、ガラス基板等からなる。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０は、複数の画素が配列されてなる、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域５２ａに設けられたシール材５２により相互に貼り合わされており、シール材５２及び液晶封止部１５６により、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶層５０が封止されている。
【００３３】
シール材５２が配置されたシール領域５２ａの内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域５２ａの外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域５２ａよりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００３４】
図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層にＩＴＯ膜からなる画素電極９ａが設けられている。画素電極９ａ上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。そして、遮光膜２３上に、画素電極９ａと同様にＩＴＯ膜からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。対向電極２１上には配向膜が形成されている。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００３５】
次に、図５及び図６を参照しながら、上述の液晶装置を製造するための液晶装置の製造方法を説明する。図５は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。図６は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法のうち基板にシール剤を塗布する塗布工程を図式的に示した斜視図である。
【００３６】
図５において、ＴＦＴアレイ基板１０の本体に画素回路部及び配向膜等を形成することによってＴＦＴアレイ基板１０を形成する（ステップＳ１）。これと相前後して、或いは並行して、対向電極及び配向膜等が形成された対向基板２０を形成する（ステップＳ２）。次に、ＴＦＴアレイ基板１０上のシール領域に未硬化のシール材を塗布する（Ｓ３）。
【００３７】
ここで、図６を参照しながら、シール剤を塗布する工程を詳細に説明する。
【００３８】
図６に示すように、画素回路部及び配向膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域１０ａの周辺に位置するシール領域に、上述のシール剤塗布装置（図６では、塗布ユニット３００ａのみを図示）を用いて、シール剤３５２を塗布する。上述のシール剤塗布装置を用いて基板１０にシール剤３５２を塗布することによって、シール剤３５２を途切れさせることなく、均一に塗布できる。したがって、塗布されたシール剤３５２を介してＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を貼り合わせた際に、これら基板間に液晶を封止することが可能になり、液晶装置１の信頼性を高めることが可能になる。
【００３９】
再び、図５において、真空中において、未硬化のシール材３５２を介してＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を貼り合わせる（Ｓ４）。尚、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を相互に貼り合わせる基板貼り合わせ工程は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の相対的な位置合わせを精度良く行うアライメント工程を含んでいる。ここで、シール材５２の塗布工程と、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を貼り合せる基板貼り合せ工程とが真空中で行われているため、後述する硬化工程の前段階の工程で、シール剤３５２に空気が触れることない。したがって、塗布されたシール剤３５２に空気が含まれることがない。加えて、空気に含まれる酸素によってシール剤３５２が変質することを低減できる。
【００４０】
次に、シール材５２を硬化させ、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を硬化したシール材５２を介して相互に接着する（Ｓ５）。シール材３５２は、紫外線（ＵＶ光）等が照射されることによって硬化されていてもよいし、熱を加える熱硬化によって硬化されてもよい。また、ＵＶ硬化及び熱硬化を順次連続して行うことによって、硬化されてもよい。
【００４１】
次に、シール剤３５２が部分的に形成されなった領域に位置する液晶注入口からＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶を注入する（ステップＳ６）。次に、液晶注入口に未硬化のＵＶ硬化樹脂を充填し、ＵＶ光を照射することによって硬化させる。これにより、液晶注入口１６０が封止され（ステップ７）、液晶装置１が組み上がる。
【００４２】
本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、シール剤３５２を途切れさせることなく均一に塗布できるため、液晶装置１のシール性を高めることができ、その信頼性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態に係るシール剤充填装置の構成を図式的に示した構成図である。
【図２】本実施形態に係るシール剤塗布装置の構成を図示的に示した構成図である。
【図３】ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ´断面図である。
【図５】本実施形態に係る液晶装置の製造方法の主要な工程を順に示したフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る液晶装置の製造方法のうち基板にシール剤を塗布する塗布工程を図式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・・対向基板、５０・・・液晶層、２００・・・シール剤充填装置、４００・・・シール剤塗布装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009165993.tif 000006
【図５】
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【図６】
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