封止装置
【課題】上下の基板を貼り合わせて液晶表示パネル、有機ＥＬパネル等のセル構造体の生産効率を向上できるようにするとともに、高品質のセル構造体が得られるようにする。
【解決手段】上面に開口部が形成され吸排気口Ｐ１を有けた空室筐体１と、前記空室筐体１の開口部を覆う柔軟性および透光性を有するシート部材１１と、吸排気口Ｐ２を有するとともに、ＵＶ透過マスク１５を内部に収容して前記シート部材１１上に載置されるＵＶマスク支持枠１４と、前記ＵＶマスク支持枠１４の上面の開口部を覆う可動封止盤１８と、前記可動封止盤１８の上方に配設された光源部とを備え、前記シート部材１１を境界とする下部の空室筐体内が減圧可能な第１のチャンバーＣＨ１となる一方、前記シート部材１１を境界とする上部のＵＶマスク支持枠１４および可動封止盤１８に囲われた内部が減圧可能な第２のチャンバーＣＨ２となるようにする。
【解決手段】上面に開口部が形成され吸排気口Ｐ１を有けた空室筐体１と、前記空室筐体１の開口部を覆う柔軟性および透光性を有するシート部材１１と、吸排気口Ｐ２を有するとともに、ＵＶ透過マスク１５を内部に収容して前記シート部材１１上に載置されるＵＶマスク支持枠１４と、前記ＵＶマスク支持枠１４の上面の開口部を覆う可動封止盤１８と、前記可動封止盤１８の上方に配設された光源部とを備え、前記シート部材１１を境界とする下部の空室筐体内が減圧可能な第１のチャンバーＣＨ１となる一方、前記シート部材１１を境界とする上部のＵＶマスク支持枠１４および可動封止盤１８に囲われた内部が減圧可能な第２のチャンバーＣＨ２となるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ（ Organic Electro-Luminescence ）表示パネル等のように貼り合わせた一対の基板の内部に発光層を形成し、この発光層を電気的に駆動することにより画像あるいは照明光が得られるようにした表示パネルの封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルとして代表的な液晶表示パネルの製造は、図９に一例を示すように透明電極が形成された一対の基板（例えば、ガラス基板）の一方（下側基板５０）に紫外線硬化型シール材５１を閉環状に塗布し、このシール材５１で囲まれた領域に透明球状のスペーサを散布するとともに、液晶材料５２を滴下する。
【０００３】
そして、この下基板５０を真空チャンバー５３内に下基板５０面と平行方向に移動可能に支持された位置決めテーブル５４上に弾性シート５５を介して載置固定する。一方。一対の基板の他方（上基板５６）を同様に真空チャンバー５３内に上基板５６面と垂直方向に移動可能に支持された吸着盤５７に吸着固定する。
【０００４】
そして、真空チャンバー５３内を真空排気して所定の真空度に到達した後、吸着盤５７を降下させて下基板５０上のシール材５１および液晶材料５２が上基板５６に接触する手前の位置で停止させ、対向する上基板５６と下基板５０のアライメントマークの位置関係を位置決めテーブル５４を移動させることによって調整し、両基板５０、５６の粗いアライメント処理を行う。
【０００５】
次に、真空チャンバー５３内を更に真空排気して所定の真空度まで高めた後、更に吸着盤５７を降下させて上基板５６を下基板５０側に加圧し、上基板５６と下基板５０の間のセルギャップが透明球状のスペーサで保持された状態に維持する。このとき、両基板５０、５６間では下側基板５０上のシール材５１が押潰されて同様に押潰された液晶材料５２がシール材５１と両基板５０、５６とで囲まれた領域に流動拡散され、領域全体が液晶材料で満たされる。
【０００６】
次に、真空チャンバー５３内に吸気して真空チャンバー５３内を大気圧に戻し、大気圧中で対向する上基板５６と下基板５０のアライメントマークの位置関係を位置決めテーブル５４を移動させることによって調整し、両基板５０、５６の精密なアライメント処理を行なう。そして、最後にアライメント処理が施された一対の基板５０、５６に紫外線を照射してシール材５１を硬化させ、液晶表示パネルの製造工程（貼り合わせ工程）が完了する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
一方、有機ＥＬ表示パネルの発光体は通電および酸素や湿気の影響により徐々に劣化して輝度が低下する性質があるため、接着剤中の気泡や水分を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献２に開示された技術は、弾性体シートによって仕切られた第１の空間および第２の空間に対し、この両空間を排気可能にする排気手段を備え、この排気手段により第１の空間を第２の空間に対して負圧に制御し、両空間に生じた差圧を、弾性シートを介して封止基板および素子基板の一方に作用させることにより、両基板を圧着可能となるようにしている。
【０００８】
また、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネルの製造工程において、光プレス法によりＵＶ（紫外線）を照射して光硬化型接着剤を硬化させる場合、特に有機ＥＬ素子はＵＶが照射されると劣化が著しくなることから、一般に石英の遮光ガラスに遮光マスクパターンを形成し、光硬化型接着材のみにＵＶが照射されるようにしている（例えば、特許文献３）。
【０００９】
この特許文献３に開示された技術は、電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着材を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側からＵＶを照射して前記光硬化型接着材を硬化させることにより、基板と封止部材とを接合するようにしたもので、このため、遮光ガラスと基板との接触面に撥水処理を施し、遮光ガラスと基板が貼り付くのを防止している。
【００１０】
前記特許文献３に開示された構成は、きわめて高価な石英ガラスを用いるという方法であり、耐久性等の面から問題があることから、本願の出願人は柔軟性および透光性を有するシート部材を採用し、このシート部材にセル構造体の上側基板が圧接するようにし、シート部材の初期性能が許容値以下に低下した場合は、連続して未使用の部分を供給できるようにした。そして、このシート部材を境界として減圧可能な第１チャンバーと第２チャンバーが形成されるようにし、セル構造体の両面からの圧力制御が可能となるようにしている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２９６６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６７５４号公報
【特許文献３】特開２００６−００４７０７号公報
【特許文献４】特開２００９−０５８７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、液晶表示パネルおよび有機ＥＬ表示パネルは大型化する傾向にあり、パネルの大型化に伴って製造装置も大型化している。また、パネルが大型化しても貼り合わせを行う上下基板の封止装置への搬出入は専用の搬送装置で行われ、人為的作業を伴わないようにしなければならない。仮に人為的作業により上下基板の搬出入を行った場合、作業者の衣服などから塵埃が飛散したり、身体から汗が蒸発して適正な湿度を維持することができず、クリーンルーム相当の環境が得られなくなり、生産の歩留まりを著しく低下することになる。
【００１３】
また、生産効率を向上するためには、セル構造体の上下に形成されるチャンバーは可能な限り必要最低限の容量であることが望ましいことになる。即ち、上下基板の貼り合わせが行われるチャンバー内は一工程毎に毎回必ず高い真空度となるようにし、基板間のセルギャップ内の真空度が高くなるようにしなければならない。しかしながら、このチャンバーの容量が大きい場合は、その内部の空気の吸引量も大きくなることから、真空ポンプの作動時間が比例して長くなることになり、これが大きな原因となって生産効率が低下する。
【００１４】
特に有機ＥＬ表示パネルを製造する場合は、きわめて高い真空度が要求されるため、可能な限りチャンバーを小型化して効率よく真空状態が形成されるようにしなければならない。しかも、チャンバーを小型にしつつも、このチャンバー内への上下基板の搬入および完成した表示パネルの搬出が可能となるようにした気密状態が得られる開閉扉を備え、自動生産が可能となるようにしなければならない。
【００１５】
本発明は上記したような課題を解決するためになされたもので、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル等の生産効率を向上することができる封止装置を提供できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、上面に開口部が形成され吸排気口を有するとともに、内部にステージと下側基板の支持ロッドおよび上側基板の支持ロッドを昇降可能に設けた空室筺体と、前記空室筺体の開口部を覆う柔軟性および透光性を有するシート部材と、外形が前記空室筺体と略一致する形状であって吸排気口を有するとともに、ＵＶ透過マスクを内部に収容して前記シート部材上に載置されるＵＶマスク支持枠と、前記ＵＶマスク支持枠の上面の開口部を覆う可動封止盤と、前記可動封止盤の上方に配設された光源部とを備え、前記空室筺体上にシート部材を介してＵＶマスク支持枠および可動封止盤が配置されたとき、前記シート部材を境界とする下部の空室筐体内が減圧可能な第１のチャンバーとなる一方、前記シート部材を境界とする上部のＵＶマスク支持枠および可動封止盤に囲われた内部が減圧可能な第２のチャンバーとなる封止装置であるようにする。
【００１７】
請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の封止装置において、空室筺体内に第１の基板を支持して昇降可能となるようにした第１の支持ロッドおよび第２の基板を支持して昇降可能となるようにした第２の支持ロッドと、セル構造体を載置して昇降可能となるようにしたステージとを備えるようにする。
【００１８】
請求項３記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、第１の支持ロッドがステージ内で昇降するように構成する。
【００１９】
請求項４記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、第１、第２の支持ロッドおよびステージを昇降するための駆動機構が空室筐体の底面下に構成されているようにする。
【００２０】
請求項５記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、空室筺体の任意の側面に第１のチャンバーの気密状態を保つことができるようにした開閉扉を設けるようにする。
【００２１】
請求項６記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、第１の基板と第２の基板とのアライメント調整をするためのアライメントカメラをステージの側部に設けるようにする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、空室筐体上にシート部材を介してＵＶマスク支持枠および可動封止盤を配置する構成としたので、前記シート部材を境界とする下部の空室筐体内の第１のチャンバーを可能な限り小さくすることができ、これにより、この第１のチャンバーの排気処理を迅速に行うことが可能となることから、生産効率を向上することがでる。
【００２３】
また、上記の構成において、空室筐体内に第１の基板を支持して昇降可能となるようにした第１の支持ロッドおよび第２の基板を支持して昇降可能となるようにした第２の支持ロッドと、セル構造体を載置して昇降可能となるようにしたステージを備え、さらに空室筐体の任意の側面に第１のチャンバーの気密状態を保つことができるようにした開閉扉を設けるようにしたので、第１、第２の基板の搬入、そして成形されたセル構造体の搬出の自動化が可能となり、人為的作業の介在しない連続自動生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の封止装置の構成を説明する断面図である。
【図２】本発明の封止装置の構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の封止装置の構成を説明する部分斜視図である。
【図４】本発明の封止装置の要部の動作態様を説明する図である。
【図５】本発明の封止装置の吸排気回路の構成を説明する図である。
【図６】セル構造体となる第１の基板の説明図である。
【図７】セル構造体となる第２の基板の説明図である。
【図８−１】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−２】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−３】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−４】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−５】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−６】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−７】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図９】従来の封止装置の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。なお、各図において同一部分には同一符号を付して説明が重複しないようにする。また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１および図２において符号１は、内部が第１のチャンバーＣＨ１となる中空体である空室筐体であり、上面に開口部１ａが形成されており、任意の側面に基板搬入窓１ｂが形成されている。さらに空室筐体１には後述する吸排気回路に接続された吸排気管Ｐ１が配設されている。
【００２７】
空室筐体１の内部中央にはステージ２が設けられ、このステージ２に固定されたロッド３が空室筐体１の底部から外部に延設されており、ギヤボックス４に与えられたモータ５の駆動力によりロッド３が上下動し、ステージ２が空室筐体１の内部で昇降する。なお、空室筐体１の底面の前記ロッド３の支持部分には気密シールＳが設けられ、この部分の気密状態が保たれるようにしている。
【００２８】
さらに、空室筐体１の底面下には、空室筐体１の内部に搬入される第１の基板（下基板）Ｗ１の対角線上の４箇所の角隅部を下面から支持する支持ロッド６を上下動するための流体圧シリンダー７が配置固定されている。また、同様に空室筐体１の底面下には、空室筐体１の内部に搬入される第２の基板（上基板）Ｗ２の四隅を下面から支持するホルダー８ａを先端に備える支持ロッド８を上下動するための流体圧シリンダー９が配置固定されている。なお、空室筐体１の底面の前記支持ロッド６、８の支持部分には気密シールＳが設けられ、この部分の気密状態が保たれるようにしている。
【００２９】
第１の基板Ｗ１を支持する支持ロッド６はステージ２内を貫通し、上下動するようにしてあるが、これは第１の基板Ｗ１が可能な限り広い範囲でステージ２上に載置され、成形時に圧力の偏る部分ないように配慮したことによるものである。なお、ステージ２の側部にはアライメントカメラ１０を設け、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２との水平アライメントを行うための画像信号が得られるようにしている。
【００３０】
つぎに、前記空室筐体１の上面には、その全範囲を覆うようにＵＶ透過特殊シート１１が配設されており、このＵＶ透過特殊シート１１は供給ロール１２から送り出され、巻取ロール１３に巻き取られる仕組みになっている。このＵＶ透過特殊シート１１は紫外線を透過し、且つ柔軟性を有する材料、例えば、ＰＥＴ樹脂で形成されており、空室筐体１のフランジ１ｃの上面に密着するので、この部分の気密性が保たれる。
【００３１】
前記ＵＶ透過特殊シート１１上の空室筐体１のフランジ１ｃ上に載置されるＵＶマスク支持枠１４は、空室筐体１の外形と略一致する形状の枠体であり、その内部にフランジ１４ａで支持してＵＶマスク１５を収容するようにしている。このＵＶマスク１５は、上方に配置される後述するランプハウス１９から出射されるＵＶの必要量を空室筐体１内へ導引するための複数の通孔１５ａが形成されている。さらに、ＵＶマスク支持枠１４には後述する吸排気回路に接続された吸排気管Ｐ２が配設されており、枠体の上面および下面にＯリング１６、１７が配設され、気密性が保たれるようにしている。
【００３２】
前記ＵＶマスク支持枠１４の上面には、その開口部１４ｂを覆閉するための可動封止盤１８が載置される。この可動封止盤１８は図示を省略した搬送機構により前後方向または横方向からＵＶマスク支持枠１４の定位置に搬入されて図１に示すようにＵＶマスク支持枠１４上に載置され、図示を省略した加圧装置により下方向に圧力が加えられる。これにより、ＵＶ透過特殊シート１１、ＵＶマスク支持枠１４の内面、可動封止盤１８の裏面で囲われた空間が第２のチャンバーＣＨ２となる。そして、前記加圧装置による加圧により、Ｏリング１６、１７が押し潰される状態となるので、この部分の気密性が十分に保たれる。
【００３３】
前記可動封止盤１８の上方にはランプハウス１９が配設されており、このランプハウス１９の内部には、その開口１９ａに向かって順次、紫外線を放射するＵＶランプ２０、このＵＶランプ２０からの輻射熱を遮断する熱線カットフィルター２１および開閉自在なシャッター２２が収容されている。
【００３４】
本発明の機構要素は以上のように構成されているが、装置の自動化を達成するには、空室筐体１の基板搬入窓１ｂに開閉扉を備えることを要する。図３は、かかる構成の一例を示すもので、同図に示すように基板搬入窓１ｂの全面を覆う開閉扉２３が、昇降装置２４のギヤ機構により動力が伝達され上下動するように配設されている。
【００３５】
一方、基板搬入窓１ｂのフランジ部の全周には、図４に示すように流体圧チューブ２５が配設されており、図４（Ａ）に示すように開閉扉２３を降下させるときは、流体圧チューブ２５内の流体を吸引して開閉扉２３との接触を避けるようにする。このようにして基板搬入窓１ｂが開放されているときに、同図に示すように第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２の搬入がロボットアームＲＢ１、ＲＢ２により可能となる。そして、第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２の搬入が完了すると、図４（Ｂ）に示すように開閉扉２３を昇上し、流体圧チューブ２５に加圧流体を注入して膨張させ、気密状態が得られるようにする。
【００３６】
ここで、本発明の装置の吸排気回路の構成を図５に基づいて説明する。同図に示すように空室筐体１に接続された吸排気管Ｐ１は、バルブ２６ａを介して大気Ａに繋がる一方、バルブ２６ｂ、２６ｃを介して真空ポンプ２８に繋がっている。一方、ＵＶマスク支持枠１４に接続された吸排気管Ｐ２は、バルブ２７ａを介して大気Ａに繋がる一方、バルブ２７ｂ、２７ｃを介して真空ポンプ２８に繋がれている。なお、バルブ２６ｃおよびバルブ２７ｃから真空ポンプ２８に向かう配管は互いに途中で連結され、１本の配管で真空ポンプ２８に繋がっている。また、バルブ２６ｃとバルブ２７ｃは真空圧力調整用のバルブであり、排気後の到達真空圧を制御するために設けられている。
【００３７】
本発明の封止装置は以上のように構成されており、第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２を空室筐体１内に搬入し、セル構造体３０が完成するまでの処理工程を以下に説明するが、第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２は、予備成形されたものを準備しなければならないため、まず、その予備成形された第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２の加工の態様を液晶表示パネルの場合の例で以下に説明する。
【００３８】
図６に示すように、第１の基板Ｗ１の片面に、縦横所定の間隔を保った複数の液晶表示領域３１ａの少なくとも領域内に透明球状のスペーサ３１ｂを散布するか、あるいはフォトスペーサ３２ｂを形成して、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を貼り合わせたとき、両基板Ｗ１、Ｗ２間の液晶表示領域３１ａにおける設定ギャップを確保するようにしている。さらに、複数の液晶表示領域３１ａの外側に両基板Ｗ１、Ｗ２の位置合わせ用のアライメントマーク３１ｃが複数箇所設けられている。
【００３９】
一方、第２の基板Ｗ２の片面には、図７に示すように縦横所定の間隔を保って複数の閉環状のシール材３２ａが塗布されている。このシール材３２ａはＵＶ硬化性と熱硬化性の両方の性質を有しているとともに、シール材３２ａには予め円柱状のシリカファイバ３２ｂが混入されて、両基板Ｗ１、Ｗ２の貼り合わせ時に、両基板Ｗ１、Ｗ２間のシール部における設定ギャップを確保できるようにしている。
【００４０】
また、複数のシール材３２ａが塗布された領域全体を囲むように閉環状のシール材３２ｃが塗布されている。このシール材３２ｃにもシール材３２ａと同様に予め円柱状のシリカファイバ３２ｂが混入されて、両基板Ｗ１、Ｗ２の貼り合わせ時に、両基板Ｗ１、Ｗ２間のシール部における設定ギャップを確保できるようにしている。なお、シール材３２ａとシール材３２ｃに混入されるシリカファイバ３２ｂはいずれも材質、形状、大きさが同一である。
【００４１】
さらに、閉環状のシール材３２ｃの外側に、アライメントマーク３２ｄと仮固定用のＵＶ硬化樹脂３２ｅが複数箇所設けられている。また、各閉環状のシール材３２ａで囲まれた内側の領域には複数の位置に所定量の液晶材料３２ｆがディスペンサ等の液状定量吐出装置によって滴下されている。
【００４２】
なお、本発明の装置において有機ＥＬ表示パネルの形成を対象とする場合は、第１のＷ１または第２の基板Ｗ２の何れか一方に有機ＥＬ層が形成されたものを用い、これに対応する他の基板を封止基板となるようにして成形が可能となる。
【００４３】
以上のようにして予備成形された複数枚の第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２は、図示しない搬入装置に貯蔵され成形の準備が整う。かかる前提における図１に示す各機構要素は、処理工程が開始される初期状態にあり、第１の基板Ｗ１の支持ロッド６、第２の基板Ｗ２の支持ロッド８、およびステージ２は最も降下した位置にある。そして、装置の運転が開始されると、まず、図８（Ａ）に示すように流体圧シリンダー７が作動され、支持ロッド６が同図に示すように上昇する。このとき、バルブ２７ｂが開放されて第２のチャンバーＣＨ２は真空引きされ、ＵＶ透過特殊シート１１はＵＶマスク１５に密着する。
【００４４】
つぎに、図４（Ａ）に示すように開放されている基板搬入窓１ｂからロボットアームＲＢ１により第１の基板Ｗ１が搬入され、前記支持ロッド６の先端６ａ上に図８（Ｂ）に示すように載置される。なお、ロボットアームＲＢ１による第１の基板Ｗ１の搬入を先に行い、その後、流体圧シリンダー７を作動して支持ロッド６を上昇するようにしてもよい。
【００４５】
前記工程により支持ロッド６の先端６ａに第１の基板Ｗ１が載置されると、図８（Ｃ）に示すように支持ロッド６が降下し、第１の基板Ｗ１がステージ２に接近した位置に配置される。第１の基板Ｗ１が図８（Ｃ）の配置状態になると、流体圧シリンダー９が作動して支持ロッド８を図８（Ｄ）に示すように上昇する。
【００４６】
かかる状態に至ると、ロボットアームＲＢ２により第２の基板Ｗ２が搬入され、この第２の基板Ｗ２の四隅が図８（Ｅ）に示すように支持ロッド８の先端のホルダー８ａにより支持され載置された状態となる。なお、この場合においても、ロボットアームＲＢ２による第２の基板Ｗ２の搬入を先に行い、その後、流体圧シリンダー９を作動して支持ロッド８を上昇するようにしてもよい。また、第２の基板Ｗ２の搬入に際し、アライメントカメラ１０が第１の基板Ｗ１のアライメントマーク３１ｃと第２の基板Ｗ２のアライメントマーク３２ｄを検出し、この画像信号に基づくロボットアームＲＢ２による微調整により両基板Ｗ１、Ｗ２の水平方向のアライメントが可能となる。
【００４７】
以上のようにして第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２の搬入が完了すると、開閉扉２３が上昇し、図４（Ｂ）に示ように流体圧チューブ２５に加圧流体が注入されて膨張することにより、この部分が気密状態となり、第１のチャンバーＣＨ１が密閉された状態となる。そして、この状態においてバルブ２６ｂが開放され、図８（Ｆ）に示すように第１のチャンバーＣＨ１の真空引きが開始され、バルブ２６ｃの調整により約１Ｐａ（パスカル）までの高真空度となるようにする。なお、このとき、ＵＶ透過特殊シート１１が第１のチャンバーＣＨ１側へ引き込まれないように、バルブ２７ｃを調整して第２のチャンバーＣＨ２が負圧とならないようにする。
【００４８】
このようにして、第１のチャンバーＣＨ１を高真空度とするのは、特に有機ＥＬ表示パネルを製作する場合において有意であり、排気に伴い第１チャンバーＣＨ１内の酸素や湿気、そして空気中の不純物を除去することができ、歩留まりを高くすることができる。
【００４９】
前記工程により高真空度で第１のチャンバーＣＨ１の排気が完了すると、図８（Ｇ）に示すように流体圧シリンダー７を作動し、支持ロッド６により第２の基板Ｗ２のシール材３２ｃに第１の基板Ｗ１が接触する程度まで上昇させて仮固定を行う。これと同時に、第１のチャンバーＣＨ１の真空度を約５０Ｐａまでバルブ２６ｃを調整して高め、バルブ２９ａを開いてアルゴンまたは窒素ガスなど十分に乾燥させた不活性ガスＧをガス供給手段２９から導入する。
【００５０】
図８（Ｈ）の工程は、ステージ２をさらに上昇しつつ、第１のチャンバーＣＨ１の真空度を約１００Ｐａまで高めた状態を示す。なお、このとき、流体圧シリンダー７、９が作動され、その支持ロッド６、８は初期位置に復帰する。そして、図８（Ｉ）の工程では、ステージ２が最高位に達するまで上昇され、これとともに第１のチャンバーＣＨ１の真空度が約５０ｋＰａになるまでバルブ２６ｃを調整して高める。
【００５１】
図８（Ｊ）の工程は、第１のチャンバーＣＨ１内の真空度を約５０ｋＰａに維持した状態でバルブ２７ｂを閉止するとともに、バルブ２７ａを開放して大気Ａを第２のチャンバーＣＨ２に導入した状態を示す。これにより、大気Ａが第２のチャンバーＣＨ２に充満すると、大気圧は約１０１ｋＰａであることから、第１のチャンバー１内が負圧となり、第２のチャンバーＣＨ２の正圧がＵＶ透過特殊シート１１を、通孔１５ａを介して押し下げ、第２の基板Ｗ２の全面に密着して加圧力が加わる。
【００５２】
図８（Ｋ）の工程は、可動封止盤１８を搬送機構によりＵＶマスク支持枠１４の上面から移動して除去した状態を示すもので、この可動封止盤１８が除去されてもＵＶ透過特殊シート１１の上面は依然大気圧となっているため、第１のチャンバーＣＨ１内の負圧状態は維持されることになる。したがって、この状態においても、ＵＶ透過特殊シート１１による第２の基板Ｗ２への加圧力に変化が生じることはない。
【００５３】
このようにして、第２の基板Ｗ２へ大気圧が加わると、第２の基板Ｗ２が第１の基板Ｗ１側へ移動し、両基板Ｗ１、Ｗ２間のギャップが縮まる。これが液晶表示パネルを形成している場合であると、両基板Ｗ１、Ｗ２間のギャップ（セルギャップ）はシリカファイバ３２ｂとスペーサ３１ｂによって定まり、例えば、約５μｍ程度に接近する。そして、両基板Ｗ１、Ｗ２およびシール材３２ａで囲まれた領域には液晶材料３２ｆが満たされている。
【００５４】
つぎに、図８（Ｌ）の工程において、シャッター２２が所定時間開き、予め点灯させておいたＵＶランプ２０の熱線カットフィルター２１を介したＵＶ光のＵＶマスク１５で定められる必要光量がＵＶ透過特殊シート１１を透過して第２の基板Ｗ２に照射される。これにより、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２間に位置するシール材３２ａ、３２ｃが硬化し、所定のセルギャップを有するセル構造体３０が完成する。
【００５５】
このようにして、セル構造体３０が完成すると、バルブ２６ｂが閉止されバルブ２６ａが開放されることにより、第１のチャンバーＣＨ２内に大気Ａが導入される。これにより、図８（Ｍ）に示すようにＵＶ透過特殊シート１１の第２の基板Ｗ２との密着が解除され、該ＵＶ透過特殊シート１１は初期位置に復帰する。そして、ステージ２を初期位置まで降下させ、開閉扉２３を昇降装置２４により移動し、空室筐体１の基板搬入窓１ｂから、上昇させた支持ロッド８のホルダー８ａらより支持されているセル構造体３０をロボットアームＲＢ１またはＲＢ２により取り出すことができる。
【００５６】
以上詳細に説明したように、本発明の封止装置では、空室筐体１上面の開口部をＵＶ透過特殊シート１１で覆閉し、ＵＶマスク１５を収容したＵＶマスク支持枠１４を載置するようにし、更にこのＵＶマスク支持枠１４の開口部を覆閉する可動封止盤１８を載置するようにした。そして、空室筐体１に基板搬入窓１ｂを形成してこの前面に開閉扉を配設するようにしたことにより、空室筐体１を可能な限り小型化することができることから真空状態を形成するための排気処理を迅速に行うことができ、生産効率を向上することが可能となり、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネル等の生産に対応する汎用性の高い封止装置とすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・・・空室筐体
２・・・・・ステージ
３・・・・・ロッド
４・・・・・ギヤボックス
５・・・・・モータ
６・・・・・支持ロッド
７・・・・・流体圧シリンダー
８・・・・・支持ロッド
９・・・・・流体圧シリンダー
１０・・・・アライメントカメラ
１１・・・・ＵＶ透過特殊シート
１２・・・・供給ロール
１３・・・・巻取ロール
１４・・・・ＵＶマスク支持枠
１５・・・・ＵＶマスク
１６・・・・Ｏリング
１７・・・・Ｏリング
１８・・・・可動封止盤
１９・・・・ランプハウス
２０・・・・ＵＶランプ
２１・・・・熱線カットフィルター
２２・・・・シャッター
２３・・・・開閉扉
２４・・・・昇降装置
２５・・・・流体圧チューブ
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ・・・・バルブ
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ・・・・バルブ
２８・・・・真空ポンプ
３０・・・・セル構造体
Ｗ１・・・・第１の基板
Ｗ２・・・・第２の基板
ＣＨ１・・・第１のチャンバー
ＣＨ２・・・第２のチャンバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ（ Organic Electro-Luminescence ）表示パネル等のように貼り合わせた一対の基板の内部に発光層を形成し、この発光層を電気的に駆動することにより画像あるいは照明光が得られるようにした表示パネルの封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示パネルとして代表的な液晶表示パネルの製造は、図９に一例を示すように透明電極が形成された一対の基板（例えば、ガラス基板）の一方（下側基板５０）に紫外線硬化型シール材５１を閉環状に塗布し、このシール材５１で囲まれた領域に透明球状のスペーサを散布するとともに、液晶材料５２を滴下する。
【０００３】
そして、この下基板５０を真空チャンバー５３内に下基板５０面と平行方向に移動可能に支持された位置決めテーブル５４上に弾性シート５５を介して載置固定する。一方。一対の基板の他方（上基板５６）を同様に真空チャンバー５３内に上基板５６面と垂直方向に移動可能に支持された吸着盤５７に吸着固定する。
【０００４】
そして、真空チャンバー５３内を真空排気して所定の真空度に到達した後、吸着盤５７を降下させて下基板５０上のシール材５１および液晶材料５２が上基板５６に接触する手前の位置で停止させ、対向する上基板５６と下基板５０のアライメントマークの位置関係を位置決めテーブル５４を移動させることによって調整し、両基板５０、５６の粗いアライメント処理を行う。
【０００５】
次に、真空チャンバー５３内を更に真空排気して所定の真空度まで高めた後、更に吸着盤５７を降下させて上基板５６を下基板５０側に加圧し、上基板５６と下基板５０の間のセルギャップが透明球状のスペーサで保持された状態に維持する。このとき、両基板５０、５６間では下側基板５０上のシール材５１が押潰されて同様に押潰された液晶材料５２がシール材５１と両基板５０、５６とで囲まれた領域に流動拡散され、領域全体が液晶材料で満たされる。
【０００６】
次に、真空チャンバー５３内に吸気して真空チャンバー５３内を大気圧に戻し、大気圧中で対向する上基板５６と下基板５０のアライメントマークの位置関係を位置決めテーブル５４を移動させることによって調整し、両基板５０、５６の精密なアライメント処理を行なう。そして、最後にアライメント処理が施された一対の基板５０、５６に紫外線を照射してシール材５１を硬化させ、液晶表示パネルの製造工程（貼り合わせ工程）が完了する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
一方、有機ＥＬ表示パネルの発光体は通電および酸素や湿気の影響により徐々に劣化して輝度が低下する性質があるため、接着剤中の気泡や水分を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。この特許文献２に開示された技術は、弾性体シートによって仕切られた第１の空間および第２の空間に対し、この両空間を排気可能にする排気手段を備え、この排気手段により第１の空間を第２の空間に対して負圧に制御し、両空間に生じた差圧を、弾性シートを介して封止基板および素子基板の一方に作用させることにより、両基板を圧着可能となるようにしている。
【０００８】
また、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネルの製造工程において、光プレス法によりＵＶ（紫外線）を照射して光硬化型接着剤を硬化させる場合、特に有機ＥＬ素子はＵＶが照射されると劣化が著しくなることから、一般に石英の遮光ガラスに遮光マスクパターンを形成し、光硬化型接着材のみにＵＶが照射されるようにしている（例えば、特許文献３）。
【０００９】
この特許文献３に開示された技術は、電気光学層が形成された基板の背面側に遮光ガラスを配置し、前記電気光学層を気密的に覆うために、前記基板と封止部材とを光硬化型接着材を介して圧接させた状態で、前記遮光ガラス側からＵＶを照射して前記光硬化型接着材を硬化させることにより、基板と封止部材とを接合するようにしたもので、このため、遮光ガラスと基板との接触面に撥水処理を施し、遮光ガラスと基板が貼り付くのを防止している。
【００１０】
前記特許文献３に開示された構成は、きわめて高価な石英ガラスを用いるという方法であり、耐久性等の面から問題があることから、本願の出願人は柔軟性および透光性を有するシート部材を採用し、このシート部材にセル構造体の上側基板が圧接するようにし、シート部材の初期性能が許容値以下に低下した場合は、連続して未使用の部分を供給できるようにした。そして、このシート部材を境界として減圧可能な第１チャンバーと第２チャンバーが形成されるようにし、セル構造体の両面からの圧力制御が可能となるようにしている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２９６６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６７５４号公報
【特許文献３】特開２００６−００４７０７号公報
【特許文献４】特開２００９−０５８７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、液晶表示パネルおよび有機ＥＬ表示パネルは大型化する傾向にあり、パネルの大型化に伴って製造装置も大型化している。また、パネルが大型化しても貼り合わせを行う上下基板の封止装置への搬出入は専用の搬送装置で行われ、人為的作業を伴わないようにしなければならない。仮に人為的作業により上下基板の搬出入を行った場合、作業者の衣服などから塵埃が飛散したり、身体から汗が蒸発して適正な湿度を維持することができず、クリーンルーム相当の環境が得られなくなり、生産の歩留まりを著しく低下することになる。
【００１３】
また、生産効率を向上するためには、セル構造体の上下に形成されるチャンバーは可能な限り必要最低限の容量であることが望ましいことになる。即ち、上下基板の貼り合わせが行われるチャンバー内は一工程毎に毎回必ず高い真空度となるようにし、基板間のセルギャップ内の真空度が高くなるようにしなければならない。しかしながら、このチャンバーの容量が大きい場合は、その内部の空気の吸引量も大きくなることから、真空ポンプの作動時間が比例して長くなることになり、これが大きな原因となって生産効率が低下する。
【００１４】
特に有機ＥＬ表示パネルを製造する場合は、きわめて高い真空度が要求されるため、可能な限りチャンバーを小型化して効率よく真空状態が形成されるようにしなければならない。しかも、チャンバーを小型にしつつも、このチャンバー内への上下基板の搬入および完成した表示パネルの搬出が可能となるようにした気密状態が得られる開閉扉を備え、自動生産が可能となるようにしなければならない。
【００１５】
本発明は上記したような課題を解決するためになされたもので、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル等の生産効率を向上することができる封止装置を提供できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、上面に開口部が形成され吸排気口を有するとともに、内部にステージと下側基板の支持ロッドおよび上側基板の支持ロッドを昇降可能に設けた空室筺体と、前記空室筺体の開口部を覆う柔軟性および透光性を有するシート部材と、外形が前記空室筺体と略一致する形状であって吸排気口を有するとともに、ＵＶ透過マスクを内部に収容して前記シート部材上に載置されるＵＶマスク支持枠と、前記ＵＶマスク支持枠の上面の開口部を覆う可動封止盤と、前記可動封止盤の上方に配設された光源部とを備え、前記空室筺体上にシート部材を介してＵＶマスク支持枠および可動封止盤が配置されたとき、前記シート部材を境界とする下部の空室筐体内が減圧可能な第１のチャンバーとなる一方、前記シート部材を境界とする上部のＵＶマスク支持枠および可動封止盤に囲われた内部が減圧可能な第２のチャンバーとなる封止装置であるようにする。
【００１７】
請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の封止装置において、空室筺体内に第１の基板を支持して昇降可能となるようにした第１の支持ロッドおよび第２の基板を支持して昇降可能となるようにした第２の支持ロッドと、セル構造体を載置して昇降可能となるようにしたステージとを備えるようにする。
【００１８】
請求項３記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、第１の支持ロッドがステージ内で昇降するように構成する。
【００１９】
請求項４記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、第１、第２の支持ロッドおよびステージを昇降するための駆動機構が空室筐体の底面下に構成されているようにする。
【００２０】
請求項５記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、空室筺体の任意の側面に第１のチャンバーの気密状態を保つことができるようにした開閉扉を設けるようにする。
【００２１】
請求項６記載の発明では、上記請求項２記載の封止装置において、第１の基板と第２の基板とのアライメント調整をするためのアライメントカメラをステージの側部に設けるようにする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、空室筐体上にシート部材を介してＵＶマスク支持枠および可動封止盤を配置する構成としたので、前記シート部材を境界とする下部の空室筐体内の第１のチャンバーを可能な限り小さくすることができ、これにより、この第１のチャンバーの排気処理を迅速に行うことが可能となることから、生産効率を向上することがでる。
【００２３】
また、上記の構成において、空室筐体内に第１の基板を支持して昇降可能となるようにした第１の支持ロッドおよび第２の基板を支持して昇降可能となるようにした第２の支持ロッドと、セル構造体を載置して昇降可能となるようにしたステージを備え、さらに空室筐体の任意の側面に第１のチャンバーの気密状態を保つことができるようにした開閉扉を設けるようにしたので、第１、第２の基板の搬入、そして成形されたセル構造体の搬出の自動化が可能となり、人為的作業の介在しない連続自動生産が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の封止装置の構成を説明する断面図である。
【図２】本発明の封止装置の構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の封止装置の構成を説明する部分斜視図である。
【図４】本発明の封止装置の要部の動作態様を説明する図である。
【図５】本発明の封止装置の吸排気回路の構成を説明する図である。
【図６】セル構造体となる第１の基板の説明図である。
【図７】セル構造体となる第２の基板の説明図である。
【図８−１】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−２】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−３】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−４】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−５】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−６】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図８−７】本発明の封止装置の動作態様を説明する図である。
【図９】従来の封止装置の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。なお、各図において同一部分には同一符号を付して説明が重複しないようにする。また、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１および図２において符号１は、内部が第１のチャンバーＣＨ１となる中空体である空室筐体であり、上面に開口部１ａが形成されており、任意の側面に基板搬入窓１ｂが形成されている。さらに空室筐体１には後述する吸排気回路に接続された吸排気管Ｐ１が配設されている。
【００２７】
空室筐体１の内部中央にはステージ２が設けられ、このステージ２に固定されたロッド３が空室筐体１の底部から外部に延設されており、ギヤボックス４に与えられたモータ５の駆動力によりロッド３が上下動し、ステージ２が空室筐体１の内部で昇降する。なお、空室筐体１の底面の前記ロッド３の支持部分には気密シールＳが設けられ、この部分の気密状態が保たれるようにしている。
【００２８】
さらに、空室筐体１の底面下には、空室筐体１の内部に搬入される第１の基板（下基板）Ｗ１の対角線上の４箇所の角隅部を下面から支持する支持ロッド６を上下動するための流体圧シリンダー７が配置固定されている。また、同様に空室筐体１の底面下には、空室筐体１の内部に搬入される第２の基板（上基板）Ｗ２の四隅を下面から支持するホルダー８ａを先端に備える支持ロッド８を上下動するための流体圧シリンダー９が配置固定されている。なお、空室筐体１の底面の前記支持ロッド６、８の支持部分には気密シールＳが設けられ、この部分の気密状態が保たれるようにしている。
【００２９】
第１の基板Ｗ１を支持する支持ロッド６はステージ２内を貫通し、上下動するようにしてあるが、これは第１の基板Ｗ１が可能な限り広い範囲でステージ２上に載置され、成形時に圧力の偏る部分ないように配慮したことによるものである。なお、ステージ２の側部にはアライメントカメラ１０を設け、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２との水平アライメントを行うための画像信号が得られるようにしている。
【００３０】
つぎに、前記空室筐体１の上面には、その全範囲を覆うようにＵＶ透過特殊シート１１が配設されており、このＵＶ透過特殊シート１１は供給ロール１２から送り出され、巻取ロール１３に巻き取られる仕組みになっている。このＵＶ透過特殊シート１１は紫外線を透過し、且つ柔軟性を有する材料、例えば、ＰＥＴ樹脂で形成されており、空室筐体１のフランジ１ｃの上面に密着するので、この部分の気密性が保たれる。
【００３１】
前記ＵＶ透過特殊シート１１上の空室筐体１のフランジ１ｃ上に載置されるＵＶマスク支持枠１４は、空室筐体１の外形と略一致する形状の枠体であり、その内部にフランジ１４ａで支持してＵＶマスク１５を収容するようにしている。このＵＶマスク１５は、上方に配置される後述するランプハウス１９から出射されるＵＶの必要量を空室筐体１内へ導引するための複数の通孔１５ａが形成されている。さらに、ＵＶマスク支持枠１４には後述する吸排気回路に接続された吸排気管Ｐ２が配設されており、枠体の上面および下面にＯリング１６、１７が配設され、気密性が保たれるようにしている。
【００３２】
前記ＵＶマスク支持枠１４の上面には、その開口部１４ｂを覆閉するための可動封止盤１８が載置される。この可動封止盤１８は図示を省略した搬送機構により前後方向または横方向からＵＶマスク支持枠１４の定位置に搬入されて図１に示すようにＵＶマスク支持枠１４上に載置され、図示を省略した加圧装置により下方向に圧力が加えられる。これにより、ＵＶ透過特殊シート１１、ＵＶマスク支持枠１４の内面、可動封止盤１８の裏面で囲われた空間が第２のチャンバーＣＨ２となる。そして、前記加圧装置による加圧により、Ｏリング１６、１７が押し潰される状態となるので、この部分の気密性が十分に保たれる。
【００３３】
前記可動封止盤１８の上方にはランプハウス１９が配設されており、このランプハウス１９の内部には、その開口１９ａに向かって順次、紫外線を放射するＵＶランプ２０、このＵＶランプ２０からの輻射熱を遮断する熱線カットフィルター２１および開閉自在なシャッター２２が収容されている。
【００３４】
本発明の機構要素は以上のように構成されているが、装置の自動化を達成するには、空室筐体１の基板搬入窓１ｂに開閉扉を備えることを要する。図３は、かかる構成の一例を示すもので、同図に示すように基板搬入窓１ｂの全面を覆う開閉扉２３が、昇降装置２４のギヤ機構により動力が伝達され上下動するように配設されている。
【００３５】
一方、基板搬入窓１ｂのフランジ部の全周には、図４に示すように流体圧チューブ２５が配設されており、図４（Ａ）に示すように開閉扉２３を降下させるときは、流体圧チューブ２５内の流体を吸引して開閉扉２３との接触を避けるようにする。このようにして基板搬入窓１ｂが開放されているときに、同図に示すように第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２の搬入がロボットアームＲＢ１、ＲＢ２により可能となる。そして、第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２の搬入が完了すると、図４（Ｂ）に示すように開閉扉２３を昇上し、流体圧チューブ２５に加圧流体を注入して膨張させ、気密状態が得られるようにする。
【００３６】
ここで、本発明の装置の吸排気回路の構成を図５に基づいて説明する。同図に示すように空室筐体１に接続された吸排気管Ｐ１は、バルブ２６ａを介して大気Ａに繋がる一方、バルブ２６ｂ、２６ｃを介して真空ポンプ２８に繋がっている。一方、ＵＶマスク支持枠１４に接続された吸排気管Ｐ２は、バルブ２７ａを介して大気Ａに繋がる一方、バルブ２７ｂ、２７ｃを介して真空ポンプ２８に繋がれている。なお、バルブ２６ｃおよびバルブ２７ｃから真空ポンプ２８に向かう配管は互いに途中で連結され、１本の配管で真空ポンプ２８に繋がっている。また、バルブ２６ｃとバルブ２７ｃは真空圧力調整用のバルブであり、排気後の到達真空圧を制御するために設けられている。
【００３７】
本発明の封止装置は以上のように構成されており、第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２を空室筐体１内に搬入し、セル構造体３０が完成するまでの処理工程を以下に説明するが、第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２は、予備成形されたものを準備しなければならないため、まず、その予備成形された第１の基板Ｗ１、第２の基板Ｗ２の加工の態様を液晶表示パネルの場合の例で以下に説明する。
【００３８】
図６に示すように、第１の基板Ｗ１の片面に、縦横所定の間隔を保った複数の液晶表示領域３１ａの少なくとも領域内に透明球状のスペーサ３１ｂを散布するか、あるいはフォトスペーサ３２ｂを形成して、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２を貼り合わせたとき、両基板Ｗ１、Ｗ２間の液晶表示領域３１ａにおける設定ギャップを確保するようにしている。さらに、複数の液晶表示領域３１ａの外側に両基板Ｗ１、Ｗ２の位置合わせ用のアライメントマーク３１ｃが複数箇所設けられている。
【００３９】
一方、第２の基板Ｗ２の片面には、図７に示すように縦横所定の間隔を保って複数の閉環状のシール材３２ａが塗布されている。このシール材３２ａはＵＶ硬化性と熱硬化性の両方の性質を有しているとともに、シール材３２ａには予め円柱状のシリカファイバ３２ｂが混入されて、両基板Ｗ１、Ｗ２の貼り合わせ時に、両基板Ｗ１、Ｗ２間のシール部における設定ギャップを確保できるようにしている。
【００４０】
また、複数のシール材３２ａが塗布された領域全体を囲むように閉環状のシール材３２ｃが塗布されている。このシール材３２ｃにもシール材３２ａと同様に予め円柱状のシリカファイバ３２ｂが混入されて、両基板Ｗ１、Ｗ２の貼り合わせ時に、両基板Ｗ１、Ｗ２間のシール部における設定ギャップを確保できるようにしている。なお、シール材３２ａとシール材３２ｃに混入されるシリカファイバ３２ｂはいずれも材質、形状、大きさが同一である。
【００４１】
さらに、閉環状のシール材３２ｃの外側に、アライメントマーク３２ｄと仮固定用のＵＶ硬化樹脂３２ｅが複数箇所設けられている。また、各閉環状のシール材３２ａで囲まれた内側の領域には複数の位置に所定量の液晶材料３２ｆがディスペンサ等の液状定量吐出装置によって滴下されている。
【００４２】
なお、本発明の装置において有機ＥＬ表示パネルの形成を対象とする場合は、第１のＷ１または第２の基板Ｗ２の何れか一方に有機ＥＬ層が形成されたものを用い、これに対応する他の基板を封止基板となるようにして成形が可能となる。
【００４３】
以上のようにして予備成形された複数枚の第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２は、図示しない搬入装置に貯蔵され成形の準備が整う。かかる前提における図１に示す各機構要素は、処理工程が開始される初期状態にあり、第１の基板Ｗ１の支持ロッド６、第２の基板Ｗ２の支持ロッド８、およびステージ２は最も降下した位置にある。そして、装置の運転が開始されると、まず、図８（Ａ）に示すように流体圧シリンダー７が作動され、支持ロッド６が同図に示すように上昇する。このとき、バルブ２７ｂが開放されて第２のチャンバーＣＨ２は真空引きされ、ＵＶ透過特殊シート１１はＵＶマスク１５に密着する。
【００４４】
つぎに、図４（Ａ）に示すように開放されている基板搬入窓１ｂからロボットアームＲＢ１により第１の基板Ｗ１が搬入され、前記支持ロッド６の先端６ａ上に図８（Ｂ）に示すように載置される。なお、ロボットアームＲＢ１による第１の基板Ｗ１の搬入を先に行い、その後、流体圧シリンダー７を作動して支持ロッド６を上昇するようにしてもよい。
【００４５】
前記工程により支持ロッド６の先端６ａに第１の基板Ｗ１が載置されると、図８（Ｃ）に示すように支持ロッド６が降下し、第１の基板Ｗ１がステージ２に接近した位置に配置される。第１の基板Ｗ１が図８（Ｃ）の配置状態になると、流体圧シリンダー９が作動して支持ロッド８を図８（Ｄ）に示すように上昇する。
【００４６】
かかる状態に至ると、ロボットアームＲＢ２により第２の基板Ｗ２が搬入され、この第２の基板Ｗ２の四隅が図８（Ｅ）に示すように支持ロッド８の先端のホルダー８ａにより支持され載置された状態となる。なお、この場合においても、ロボットアームＲＢ２による第２の基板Ｗ２の搬入を先に行い、その後、流体圧シリンダー９を作動して支持ロッド８を上昇するようにしてもよい。また、第２の基板Ｗ２の搬入に際し、アライメントカメラ１０が第１の基板Ｗ１のアライメントマーク３１ｃと第２の基板Ｗ２のアライメントマーク３２ｄを検出し、この画像信号に基づくロボットアームＲＢ２による微調整により両基板Ｗ１、Ｗ２の水平方向のアライメントが可能となる。
【００４７】
以上のようにして第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２の搬入が完了すると、開閉扉２３が上昇し、図４（Ｂ）に示ように流体圧チューブ２５に加圧流体が注入されて膨張することにより、この部分が気密状態となり、第１のチャンバーＣＨ１が密閉された状態となる。そして、この状態においてバルブ２６ｂが開放され、図８（Ｆ）に示すように第１のチャンバーＣＨ１の真空引きが開始され、バルブ２６ｃの調整により約１Ｐａ（パスカル）までの高真空度となるようにする。なお、このとき、ＵＶ透過特殊シート１１が第１のチャンバーＣＨ１側へ引き込まれないように、バルブ２７ｃを調整して第２のチャンバーＣＨ２が負圧とならないようにする。
【００４８】
このようにして、第１のチャンバーＣＨ１を高真空度とするのは、特に有機ＥＬ表示パネルを製作する場合において有意であり、排気に伴い第１チャンバーＣＨ１内の酸素や湿気、そして空気中の不純物を除去することができ、歩留まりを高くすることができる。
【００４９】
前記工程により高真空度で第１のチャンバーＣＨ１の排気が完了すると、図８（Ｇ）に示すように流体圧シリンダー７を作動し、支持ロッド６により第２の基板Ｗ２のシール材３２ｃに第１の基板Ｗ１が接触する程度まで上昇させて仮固定を行う。これと同時に、第１のチャンバーＣＨ１の真空度を約５０Ｐａまでバルブ２６ｃを調整して高め、バルブ２９ａを開いてアルゴンまたは窒素ガスなど十分に乾燥させた不活性ガスＧをガス供給手段２９から導入する。
【００５０】
図８（Ｈ）の工程は、ステージ２をさらに上昇しつつ、第１のチャンバーＣＨ１の真空度を約１００Ｐａまで高めた状態を示す。なお、このとき、流体圧シリンダー７、９が作動され、その支持ロッド６、８は初期位置に復帰する。そして、図８（Ｉ）の工程では、ステージ２が最高位に達するまで上昇され、これとともに第１のチャンバーＣＨ１の真空度が約５０ｋＰａになるまでバルブ２６ｃを調整して高める。
【００５１】
図８（Ｊ）の工程は、第１のチャンバーＣＨ１内の真空度を約５０ｋＰａに維持した状態でバルブ２７ｂを閉止するとともに、バルブ２７ａを開放して大気Ａを第２のチャンバーＣＨ２に導入した状態を示す。これにより、大気Ａが第２のチャンバーＣＨ２に充満すると、大気圧は約１０１ｋＰａであることから、第１のチャンバー１内が負圧となり、第２のチャンバーＣＨ２の正圧がＵＶ透過特殊シート１１を、通孔１５ａを介して押し下げ、第２の基板Ｗ２の全面に密着して加圧力が加わる。
【００５２】
図８（Ｋ）の工程は、可動封止盤１８を搬送機構によりＵＶマスク支持枠１４の上面から移動して除去した状態を示すもので、この可動封止盤１８が除去されてもＵＶ透過特殊シート１１の上面は依然大気圧となっているため、第１のチャンバーＣＨ１内の負圧状態は維持されることになる。したがって、この状態においても、ＵＶ透過特殊シート１１による第２の基板Ｗ２への加圧力に変化が生じることはない。
【００５３】
このようにして、第２の基板Ｗ２へ大気圧が加わると、第２の基板Ｗ２が第１の基板Ｗ１側へ移動し、両基板Ｗ１、Ｗ２間のギャップが縮まる。これが液晶表示パネルを形成している場合であると、両基板Ｗ１、Ｗ２間のギャップ（セルギャップ）はシリカファイバ３２ｂとスペーサ３１ｂによって定まり、例えば、約５μｍ程度に接近する。そして、両基板Ｗ１、Ｗ２およびシール材３２ａで囲まれた領域には液晶材料３２ｆが満たされている。
【００５４】
つぎに、図８（Ｌ）の工程において、シャッター２２が所定時間開き、予め点灯させておいたＵＶランプ２０の熱線カットフィルター２１を介したＵＶ光のＵＶマスク１５で定められる必要光量がＵＶ透過特殊シート１１を透過して第２の基板Ｗ２に照射される。これにより、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２間に位置するシール材３２ａ、３２ｃが硬化し、所定のセルギャップを有するセル構造体３０が完成する。
【００５５】
このようにして、セル構造体３０が完成すると、バルブ２６ｂが閉止されバルブ２６ａが開放されることにより、第１のチャンバーＣＨ２内に大気Ａが導入される。これにより、図８（Ｍ）に示すようにＵＶ透過特殊シート１１の第２の基板Ｗ２との密着が解除され、該ＵＶ透過特殊シート１１は初期位置に復帰する。そして、ステージ２を初期位置まで降下させ、開閉扉２３を昇降装置２４により移動し、空室筐体１の基板搬入窓１ｂから、上昇させた支持ロッド８のホルダー８ａらより支持されているセル構造体３０をロボットアームＲＢ１またはＲＢ２により取り出すことができる。
【００５６】
以上詳細に説明したように、本発明の封止装置では、空室筐体１上面の開口部をＵＶ透過特殊シート１１で覆閉し、ＵＶマスク１５を収容したＵＶマスク支持枠１４を載置するようにし、更にこのＵＶマスク支持枠１４の開口部を覆閉する可動封止盤１８を載置するようにした。そして、空室筐体１に基板搬入窓１ｂを形成してこの前面に開閉扉を配設するようにしたことにより、空室筐体１を可能な限り小型化することができることから真空状態を形成するための排気処理を迅速に行うことができ、生産効率を向上することが可能となり、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ表示パネル等の生産に対応する汎用性の高い封止装置とすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・・・空室筐体
２・・・・・ステージ
３・・・・・ロッド
４・・・・・ギヤボックス
５・・・・・モータ
６・・・・・支持ロッド
７・・・・・流体圧シリンダー
８・・・・・支持ロッド
９・・・・・流体圧シリンダー
１０・・・・アライメントカメラ
１１・・・・ＵＶ透過特殊シート
１２・・・・供給ロール
１３・・・・巻取ロール
１４・・・・ＵＶマスク支持枠
１５・・・・ＵＶマスク
１６・・・・Ｏリング
１７・・・・Ｏリング
１８・・・・可動封止盤
１９・・・・ランプハウス
２０・・・・ＵＶランプ
２１・・・・熱線カットフィルター
２２・・・・シャッター
２３・・・・開閉扉
２４・・・・昇降装置
２５・・・・流体圧チューブ
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ・・・・バルブ
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ・・・・バルブ
２８・・・・真空ポンプ
３０・・・・セル構造体
Ｗ１・・・・第１の基板
Ｗ２・・・・第２の基板
ＣＨ１・・・第１のチャンバー
ＣＨ２・・・第２のチャンバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口部が形成され吸排気口を有するとともに、内部にステージと下側基板の支持ロッドおよび上側基板の支持ロッドを昇降可能に設けた空室筺体と、
前記空室筺体の開口部を覆う柔軟性および透光性を有するシート部材と、
外形が前記空室筺体と略一致する形状であって吸排気口を有するとともに、ＵＶ透過マスクを内部に収容して前記シート部材上に載置されるＵＶマスク支持枠と、
前記ＵＶマスク支持枠の上面の開口部を覆う可動封止盤と、
前記可動封止盤の上方に配設された光源部とを備え、
前記空室筺体上にシート部材を介してＵＶマスク支持枠および可動封止盤が配置されたとき、前記シート部材を境界とする下部の空室筺体内が減圧可能な第１のチャンバーとなる一方、前記シート部材を境界とする上部のＵＶマスク支持枠および可動封止盤に囲われた内部が減圧可能な第２のチャンバーとなるようにしたことを特徴とする封止装置。
【請求項２】
前記空室筺体内に第１の基板を支持して昇降可能となるようにした第１の支持ロッドおよび第２の基板を支持して昇降可能となるようにした第２の支持ロッドと、セル構造体を載置して昇降可能となるようにしたステージとを備えたことを特徴とする請求項１記載の封止装置。
【請求項３】
前記第１の支持ロッドが前記ステージ内で昇降するように構成したことを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項４】
前記第１、第２の支持ロッドおよびステージを昇降するための駆動機構が空室筺体の底面下に構成されていることを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項５】
前記空室筺体の任意の側面に第１のチャンバーの気密状態を保つことができるようにした開閉扉を設けたことを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項６】
前記第１の基板と第２の基板とのアライメント調整をするためのアライメントカメラを前記ステージの側部に設けたことを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項１】
上面に開口部が形成され吸排気口を有するとともに、内部にステージと下側基板の支持ロッドおよび上側基板の支持ロッドを昇降可能に設けた空室筺体と、
前記空室筺体の開口部を覆う柔軟性および透光性を有するシート部材と、
外形が前記空室筺体と略一致する形状であって吸排気口を有するとともに、ＵＶ透過マスクを内部に収容して前記シート部材上に載置されるＵＶマスク支持枠と、
前記ＵＶマスク支持枠の上面の開口部を覆う可動封止盤と、
前記可動封止盤の上方に配設された光源部とを備え、
前記空室筺体上にシート部材を介してＵＶマスク支持枠および可動封止盤が配置されたとき、前記シート部材を境界とする下部の空室筺体内が減圧可能な第１のチャンバーとなる一方、前記シート部材を境界とする上部のＵＶマスク支持枠および可動封止盤に囲われた内部が減圧可能な第２のチャンバーとなるようにしたことを特徴とする封止装置。
【請求項２】
前記空室筺体内に第１の基板を支持して昇降可能となるようにした第１の支持ロッドおよび第２の基板を支持して昇降可能となるようにした第２の支持ロッドと、セル構造体を載置して昇降可能となるようにしたステージとを備えたことを特徴とする請求項１記載の封止装置。
【請求項３】
前記第１の支持ロッドが前記ステージ内で昇降するように構成したことを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項４】
前記第１、第２の支持ロッドおよびステージを昇降するための駆動機構が空室筺体の底面下に構成されていることを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項５】
前記空室筺体の任意の側面に第１のチャンバーの気密状態を保つことができるようにした開閉扉を設けたことを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【請求項６】
前記第１の基板と第２の基板とのアライメント調整をするためのアライメントカメラを前記ステージの側部に設けたことを特徴とする請求項２記載の封止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図８−４】
【図８−５】
【図８−６】
【図８−７】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図８−４】
【図８−５】
【図８−６】
【図８−７】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２５０００８（Ｐ２０１０−２５０００８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９８１９５（Ｐ２００９−９８１９５）
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（３９９０４１５６１）常陽工学株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（３９９０４１５６１）常陽工学株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
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