(57)【要約】【課題】基板に塗布された塗布液の断面積や断面形状の測定を適切に行うことが可能な塗布装置を提供する。【解決手段】塗布ユニット２０内のシステムコントローラ２２０及びサーボドライバ２２２は、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積を測定するタイミングでは、サーボ制御によって、基板ステージ１１６やヘッド１１０を移動させるためのサーボモータ２０２、２０６及び２１０への電力供給を停止することで、サーボ制御を停止させる。これにより、基板ステージ１１６やヘッド１１０を所定位置に留まらせようとする場合に、位置合わせのためのサーボ制御に伴う微小な振動が生じることがなく、ペースト６０の断面積の測定を適切に行うことが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記基板を搭載するステージと、
前記塗布液を前記基板に向けて吐出するノズルを有するヘッドと、
前記ノズルから吐出されて前記基板に塗布された塗布液の断面積又は断面形状を測定する測定手段と、
サーボ制御により、前記ステージ及び前記ヘッドの少なくともいずれかを移動させる駆動機構と、
前記測定手段による前記塗布液の断面積又は断面形状の測定時に、前記駆動機構によるサーボ制御を停止させる制御手段とを有する塗布装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、サーボモータを有し、供給される電力により前記サーボモータを駆動させてサーボ制御を行うものであり、
前記制御手段は、前記測定手段による前記塗布液の断面積又は断面形状の測定時に、前記サーボモータへの電力供給を停止させる請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ステージ及び前記ヘッドの少なくともいずれかに取り付けられる駆動軸を有し、
前記サーボモータは、前記駆動軸を回転させる請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ステージ及び前記ヘッドのうち、振動によって前記塗布液の断面積又は断面形状の測定に誤差を及ぼすものとして予め定められた一方に対するサーボ制御が停止するように、前記駆動機構を制御する請求項１乃至３のいずれかに記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から液晶表示パネルの製造に際して、ガラス基板に液晶封止用のペーストを塗布するペースト塗布装置が用いられている。このようなペースト塗布装置では、ステージにガラス基板を搭載し、シリンジに充填されたペーストをノズルから吐出させることにより、当該ペーストをガラス基板に塗布する。ペーストの塗布に際しては、ガラス基板に適切にペーストを塗布する必要がある。一般にペーストは、粘度が時間の経過に伴って高くなる特性（チキソ性）を有している。このため、ノズルの先端とガラス基板との距離を一定に保つ等、ペースト塗布装置における塗布条件を同一にしても、ガラス基板に塗布されるペーストの量に差異が生じることがある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載されたペースト塗布装置は、光学式距離計が基板に塗布されたペーストまでの距離を計測することによって、当該ペーストの断面形状を測定しており、当該断面形状が適切なものであるか否か、更にはペーストの量が適切であるか否かを確認可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７５７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のペースト塗布装置において、ペースト塗布時におけるステージやヘッドの移動がサーボ制御によって行われる場合には、以下のような問題が生じる。すなわち、サーボ制御では、ステージやヘッドを移動させるためのサーボモータの回転量に基づいて、これらステージやヘッドの位置が検出され、更に当該位置に基づいてサーボモータの駆動が制御されることによって、ステージやヘッドの位置合わせがなされるというフィードバック制御が行われることになる。
【０００６】
このようなサーボ制御の下では、ステージやヘッドが所定位置での停止状態を保持して、光学式距離計が距離を測定することができるようにすべく、ステージやヘッドを所定の位置に停止させておくときに、サーボモータが正回転と逆回転を交互に繰り返して振動するハンチングと称される現象が生じ、これによりステージやヘッドに微小な振動が生じる場合がある。ペーストの断面は非常に小さいものであるため、このような微小な振動であっても、光学式距離計による正確な距離測定の妨げとなってしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基板に塗布された塗布液の断面積や断面形状の測定を適切に行うことが可能な塗布装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る、基板に塗布液を塗布する塗布装置は、前記基板を搭載するステージと、前記塗布液を前記基板に向けて吐出するノズルを有するヘッドと、前記ノズルから吐出されて前記基板に塗布された塗布液の断面積又は断面形状を測定する測定手段と、サーボ制御により、前記ステージ及び前記ヘッドの少なくともいずれかを移動させる駆動機構と、前記測定手段による前記塗布液の断面積又は断面形状の測定時に、前記駆動機構によるサーボ制御を停止させる制御手段とを有する。
【０００９】
この構成によれば、基板に塗布された塗布液の断面積又は断面形状を測定するタイミングでは、ステージやヘッドを移動させるためのサーボ制御を停止させることにより、ステージやヘッドを所定位置に留まらせようとする場合に、位置合わせのためのサーボ制御に伴う微小な振動が生じることがなく、塗布液の断面積や断面形状の測定を適切に行うことが可能となる。
【００１０】
また、本発明に係る塗布装置は、前記駆動機構が、サーボモータを有し、供給される電力により前記サーボモータを駆動させてサーボ制御を行うものであり、前記制御手段が、前記測定手段による前記塗布液の断面積又は断面形状の測定時に、前記サーボモータへの電力供給を停止させる。
【００１１】
この構成によれば、サーボモータへの電力供給そのものを停止させることで、サーボ制御を停止させることができる。
【００１２】
また、本発明に係る塗布装置は、前記ステージ及び前記ヘッドの少なくともいずれかに取り付けられる駆動軸を有し、前記サーボモータが、前記駆動軸を回転させる。
【００１３】
また、本発明に係る塗布装置は、前記制御手段が、前記ステージ及び前記ヘッドのうち、振動によって前記塗布液の断面積又は断面形状の測定に誤差を及ぼすものとして予め定められた一方に対するサーボ制御が停止するように、前記駆動機構を制御する。
【００１４】
この構成によれば、ステージ及びヘッドのうち、振動によって塗布液の断面積又は断面形状の測定に誤差を及ぼすものに対するサーボ制御のみが停止され、当該サーボ制御の停止を必要最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板に塗布された塗布液の断面積又は断面形状の測定時に、ステージやヘッドを所定位置に留まらせようとする場合に、位置合わせのためのサーボ制御に伴う微小な振動が生じることがなく、塗布液の断面積や断面形状の測定を適切に行うことが可能となる。これにより、塗布液の塗布状態を適切に判定することが可能となり、塗布液の塗布品質の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る塗布装置を適用したペースト塗布システムの平面図である。
【図２】塗布ユニットの外観斜視図、及び、塗布ユニット内の各部の移動方向を説明するための座標空間を示す図である。
【図３】塗布ノズル部の構成を示す図である。
【図４】断面積センサによるガラス基板に塗布されたペーストまでの距離測定の一例を示す斜視図である。
【図５】断面積センサによるガラス基板に塗布されたペーストまでの距離測定の一例を示す側面図である。
【図６】断面積センサによるガラス基板に塗布されたペーストまでの距離測定の一例を示す側面拡大図である。
【図７】塗布ユニットのサーボ制御に関わる部分の構成を示す図である。
【図８】塗布ユニットによるペースト断面積測定時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る塗布装置を適用したペースト塗布システムの平面図である。図１に示すペースト塗布システム１０は、液晶表示パネルの製造に際して、ガラス基板５０に塗布液としての液晶封止用のペーストを環状に塗布するものである。ペースト塗布システム１０は、本発明の実施の形態に係る塗布装置を構成する塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４と、基板受け渡し機構３０と、搬送ロボット４０とにより構成される。
【００１８】
ペースト塗布の対象となるガラス基板５０は、基板受け渡し機構３０における上流端３２に配置される。搬送ロボット４０は、基板受け渡し機構３０の延在方向（図１における方向Ａ）に移動可能であり、図１における方向Ｂに回転可能である。この搬送ロボット４０は、基板受け渡し機構３０における上流端３２に配置されたガラス基板５０を搬送し、塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４に随時配置する。
【００１９】
塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４は、配置されたガラス基板５０の表面にペーストを塗布する。ペースト塗布は、搬送ロボット４０によるガラス基板５０の搬送等と比較して時間を要するため、これら塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４が並列的に稼動することにより、時間短縮を図り、生産性を向上させることができる。
【００２０】
ガラス基板５０にペーストが塗布された後、搬送ロボット４０は、塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４からペースト塗布後のガラス基板５０を随時取り出して搬送し、基板受け渡し機構３０における下流端３４に配置する。このような一連の動作によって、ガラス基板５０の表面にペーストが塗布される。
【００２１】
図２（ａ）は、塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４（以下、これら塗布ユニット２０−１、２０−２、２０−３及び２０−４をまとめて、適宜「塗布ユニット２０」と称する）の外観斜視図である。また、図２（ｂ）は塗布ユニット２０内の各部の移動方向を説明するための座標空間である。
【００２２】
図２（ａ）に示す塗布ユニット２０は、筐体１１１、塗布ノズル部１１２−１及び１１２−２、レーザセンサ１１３−１及び１１３−２、カメラ１１４−１及び１１４−２、コラム１１５、基板ステージ１１６、ＸＹθ移動装置１１８、断面積センサ１２０−１及び１２０−２により構成される。
【００２３】
筐体１１１には、コラム１１５が取り付けられている。塗布ノズル部１１２−１、レーザセンサ１１３−１、カメラ１１４−１及び断面積センサ１２０−１は、一体となってヘッド１１０−１を構成しており、コラム１１５に対して図２（ｂ）に示すＸ方向及びＺ方向に移動可能に取り付けられている。同様に、塗布ノズル部１１２−２、レーザセンサ１１３−２、カメラ１１４−２及び断面積センサ１２０−２は、一体となってヘッド１１０−２を構成しており、コラム１１５に対して図２（ｂ）に示すＸ方向及びＺ方向に移動可能に取り付けられている。このように複数のヘッド１１０−１及び１１０−２を設けることにより、ガラス基板５０を複数の子基板に分けて、それぞれの子基板に対してペーストを塗布する際に、ヘッド１１０−１及び１１０−２（以下、ヘッド１１０−１及び１１０−２をまとめて、適宜「ヘッド１１０」と称する）を同時並行的に稼動させることで、時間短縮を図り、生産性を向上させることができる。
【００２４】
基板ステージ１１６は、図２（ｂ）のＸ方向及びＹ方向に移動可能であって、且つ、θ方向に微小回転可能なように、下面がＸＹθ移動装置１１８の上面に取り付けられている。この基板ステージ１１６の上面には図示しない吸着穴が形成されている。図１に示す搬送ロボット４０によって搬送されてきたガラス基板５０は、基板ステージ１１６の上面に真空吸着される。
【００２５】
ＸＹθ移動装置１１８は、上面が基板ステージ１１６の下面と接続されている。また、ＸＹθ移動装置１１８は、図２（ｂ）のＸ方向及びＹ方向に移動可能であって、且つ、θ方向に微小回転可能なように、下面が筐体１１１の上面に取り付けられている。
【００２６】
ペースト塗布に先立って、カメラ１１４−１及び１１４−２は、それぞれガラス基板５０の表面を撮影し、当該表面に形成された位置決めのためのマーク（アライメントマーク）を検出する。カメラ１１４−１及び１１４−２の撮影によってアライメントマークが検出されると、ガラス基板５０の表面においてペーストを塗布すべき位置が、当該アライメントマークからの相対位置によって特定される。その後、ヘッド１１０−１及び１１０−２は、それぞれサーボ制御によって、ガラス基板５０における子基板の配列ピッチに応じて、図２（ｂ）に示すＸ方向にそれぞれ独立して適宜移動する。ヘッド１１０移動時のサーボ制御の詳細については後述する。
【００２７】
ペーストを塗布すべき位置が特定された後、塗布ノズル部１１２−１及び１１２−２は、直下に配置されたガラス基板５０の表面に向けてノズルの先端からペーストを吐出する。
【００２８】
図３は、塗布ノズル部１１２−１の構成を示す図である。図３に示す塗布ノズル部１１２−１は、シリンジ１４０及びノズル１４２により構成される。なお、塗布ノズル部１１２−２も同様の構成である。シリンジ１４０は、ペーストを充填する容器である。シリンジ１４０内に充填されたペーストは、当該シリンジ１４０内の気圧が増加すると、ノズル１４２へ押し出される。ノズル１４２は、シリンジ１４０の下端に着脱可能であって、先端の吐出口１４３が基板ステージ１１６上のガラス基板５０に対向するように配置される。このノズル１４２は、シリンジ１４０から押し出されるペーストを先端の吐出口１４３からガラス基板５０に向けて吐出する。また、塗布ノズル部１１２−１は、図２（ｂ）のＺ方向に上下動する。同様に、塗布ノズル部１１２−２も、図２（ｂ）のＺ方向に上下動する。
【００２９】
ペースト塗布時において、ＸＹθ移動装置１１８は、サーボ制御によって、図２（ｂ）のＸ方向及びＹ方向に適宜移動するとともに、θ方向に適宜微小回転する。これにより、ＸＹθ移動装置１１８の上面に取り付けられた基板ステージ１１６が移動し、更には、基板ステージ１１６に吸着されたガラス基板５０が塗布すべきペーストの塗布パターンに合わせて移動する。基板ステージ１１６の移動時のサーボ制御の詳細については後述する。
【００３０】
レーザセンサ１１３−１は、ガラス基板５０までの距離を測定するものであり、この測定値からノズル１４２の吐出口１４３とガラス基板５０の表面との間の距離を検出可能とする。同様に、レーザセンサ１１３−２は、ガラス基板５０までの距離を測定するものであり、この測定値からノズル１４２の吐出口１４３とガラス基板５０の表面との間の距離を検出可能とする。検出値が予め定められた所定範囲内でない場合には、塗布されるペーストの断面積が所望の断面積でなくなる可能性が高い。塗布ノズル部１１２−１及び１１２−２が図２（ｂ）のＺ方向に移動することによって、ノズル１４２の先端とガラス基板５０との間の距離が所定範囲内となるように制御される。
【００３１】
断面積センサ１２０−１は、測定手段の一部を構成し、ガラス基板５０に塗布されたペーストまでの距離を測定するものであり、この測定値からペーストの断面積を測定検出可能とする。同様に、断面積センサ１２０−２は、測定手段の一部を構成し、ガラス基板５０に塗布されたペーストまでの距離を測定するものであり、この測定値からペーストの断面積を測定検出可能とする。
【００３２】
図４は、断面積センサ１２０−１によるガラス基板５０に塗布されたペーストまでの距離測定の一例を示す斜視図であり、図５は側面図、図６は側面拡大図である。これら図４乃至図６に示すように、断面積センサ１２０−１は、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０が直下に位置したタイミングで、光入出口１２１からレーザ光を照射する。この際、図６に示すように、断面積センサ１２０−１は、光入出口１２１からペースト６０の表面の複数の箇所に向けてレーザ光を照射するとともに、当該ペースト６０の周囲のガラス基板５０の上面に向けてレーザ光を照射する。
【００３３】
更に、断面積センサ１２０−１は、光入出口１２１を介してガラス基板５０上のペースト６０にレーザ光を照射し、ペースト６０で反射された光を再び光入出口１２１を介して検出し、その検出値を後述するシステムコントローラ２２０へ出力する。この断面積センサ１２０−１には、キーエンス社製のＬＴ−９０００シリーズやＬＪ−Ｇシリーズを用いることができる。断面積センサ１２０−２も同様である。これら断面積センサ１２０−１及び１２０−２とシステムコントローラ２２０とで、測定手段を構成する。
【００３４】
次に、ヘッド１１０と基板ステージ１１６の移動時におけるサーボ制御の詳細について説明する。図７は、塗布ユニット２０のサーボ制御に関わる部分の構成を示す図である。なお、以下においては、ヘッド１１０−１を含んだ構成について説明するが、ヘッド１１０−２を含んだ構成の場合も同様である。
【００３５】
図７に示すように、塗布ユニット２０は、駆動機構を構成するサーボモータ２０２、エンコーダ２０３、駆動軸２０４、サーボモータ２０６、エンコーダ２０７、駆動軸２０８、サーボモータ２１０、エンコーダ２１１、駆動軸２１２及びサーボドライバ２２２と、制御手段及び測定手段に対応するシステムコントローラ２２０とを有する。サーボドライバ２２２は、サーボ制御部２２２ａとサーボ電源回路部２２２ｂとを備え、サーボ制御部２２２ａには、システムコントローラ２２０から位置指令信号が送信される。位置指令信号を受けたサーボ制御部２２２ａは、上記位置指令信号に基づき、サーボ電源回路部２２２ｂから各サーボモータ２０２、２０６及び２１０へ指令を実現するための電力を供給する。
【００３６】
塗布ユニット２０は、作業者により不図示の主電源が投入されることによって外部電源から各部（システムコントローラ２２０、サーボドライバ２２２等）へ電力が供給される。サーボドライバ２２２に電力が供給されると、サーボ制御部２２２ａによる各サーボモータ２０２、２０６及び２１０のサーボ制御が開始される。具体的には、システムコントローラ２２０から位置指令信号がないときには、サーボ制御部２２２ａが各エンコーダ２０３、２０７及び２１１からの出力信号に基づき、各サーボモータ２０２、２０６及び２１０が現在位置を維持するように制御し、システムコントローラ２２０から位置指令信号が出されたときには、各エンコーダ２０３、２０７及び２１１からの出力信号を取り込みつつ、指令位置に従って移動するように、各サーボモータ２０２、２０６及び２１０の駆動を制御する。このサーボ制御の際、サーボ制御部２２２ａは、サーボ電源回路部２２２ｂに対して所定の電力の供給指令を出力する。また、システムコントローラ２２０は、サーボ制御の停止に際し、サーボ電源回路部２２２ｂからサーボモータ２０２、２０６及び２１０への電力供給を停止させる。これは例えば、外部電源とサーボ電源回路部２２２ｂとの間に不図示の遮断スイッチを設けておき、この遮断スイッチをシステムコントローラ２２０が制御することで、外部電源からサーボ電源回路部２２２ｂへの電力の供給を遮断したり、或いは、サーボ制御部２２２ａに当該サーボ制御部２２２ａとサーボ電源回路部２２２ｂとの間の通信を遮断する遮断回路を組み込んでおき、この遮断回路をシステムコントローラ２２０からの指令に基づき、サーボ制御部２２２ａが制御して、サーボ電源回路部２２２ｂから各サーボモータ２０２、２０６及び２１０への電力の供給を遮断したりすることによって行うことができる。
【００３７】
サーボモータ２０２及び駆動軸２０４は、基板ステージ１１６を、図２（ｂ）に示すＹ方向に移動させるものである。サーボドライバ２２２からの指令によってサーボモータ２０２が駆動すると、当該サーボモータ２０２に取り付けられた駆動軸２０４が回転する。そして、駆動軸２０４に接続された基板ステージ１１６が、図２（ｂ）に示すＹ方向にスライド移動する。
【００３８】
サーボモータ２０６及び駆動軸２０８は、基板ステージ１１６を、図２（ｂ）に示すＸ方向に移動させるものである。サーボドライバ２２２からの指令によってサーボモータ２０６が駆動すると、当該サーボモータ２０６に取り付けられた駆動軸２０８が回転する。そして、駆動軸２０８に接続された基板ステージ１１６が、図２（ｂ）に示すＸ方向にスライド移動する。
【００３９】
サーボモータ２１０及び駆動軸２１２は、塗布ノズル部１１２−１及び断面積センサ１２０−１を含むヘッド１１０−１を、図２（ｂ）に示すＸ方向に移動させるものである。サーボドライバ２２２からの指令によってサーボモータ２１０が駆動すると、当該サーボモータ２１０に取り付けられた駆動軸２１２が回転する。そして、駆動軸２１２に取り付けられたヘッド１１０−１が、図２（ｂ）に示すＸ方向にスライド移動する。
【００４０】
エンコーダ２０３は、サーボモータ２０２の回転量を検出して、サーボドライバ２２２へ出力する。同様に、エンコーダ２０７は、サーボモータ２０６の回転量を検出して、サーボドライバ２２２へ出力し、エンコーダ２１１は、サーボモータ２１０の回転量を検出して、サーボドライバ２２２へ出力する。
【００４１】
サーボドライバ２２２は、エンコーダ２０３からの出力値と、エンコーダ２０７からの出力値とに基づいて、基板ステージ１１６のＸ方向位置及びＹ方向位置を算出する。更に、サーボドライバ２２２は、算出したそれぞれの位置に基づいて、基板ステージ１１６の位置調整のためにサーボモータ２０２及び２０６を制御する。例えば、それまでサーボモータ２０２が正回転で駆動していて、基板ステージ１１６がシステムコントローラ２２０による指令位置を通過してしまった場合には、サーボモータ２０２を逆回転で駆動させるように制御する。
【００４２】
同様に、サーボドライバ２２２は、エンコーダ２１１からの出力値を入力すると、当該出力値に基づいて、ヘッド１１０−１内の塗布ノズル部１１２−１のノズル１４２の吐出口１４３の位置や、断面積センサ１２０−１の光入出口１２１の位置を算出する。更に、サーボドライバ２２２は、算出した位置に基づいて、吐出口１４３や光入出口１２１の位置調整のためにサーボモータ２１０を制御する。
【００４３】
このようなフィードバック制御であるサーボ制御によって、基板ステージ１１６や、塗布ノズル部１１２−１のノズル１４２の吐出口１４３、断面積センサ１２０−１の光入出口１２１の位置が調整される。
【００４４】
次に、塗布ユニット２０によるペースト６０の断面積測定時動作を、フローチャートを参照しつつ説明する。図８は、塗布ユニット２０よるペースト６０の断面積測定時の動作を示すフローチャートである。なお、以下においては、断面積センサ１２０−１を有するヘッド１１０−１について説明するが、断面積センサ１２０−２を有するヘッド１１０−２についても同様である。
【００４５】
作業者により不図示の主電源が投入されることによって、外部電源からサーボドライバ２２２への電力の供給が開始される。サーボドライバ２２２は、外部からの電力の供給が開始されると、サーボ制御を開始する（Ｓ１０１）。
【００４６】
その後、システムコントローラ２２０の指令に基づき、カメラ１１４−１がガラス基板５０の表面を撮影することによってアライメントマークが検出されると、ガラス基板５０の表面においてペーストを塗布すべき位置が、当該アライメントマークからの相対位置によって特定される。そして、ヘッド１１０−１は、サーボ制御によって、ノズル１４２の吐出口１４３の直下がガラス基板５０におけるペースト６０を塗布すべき位置となるように移動し、ペースト６０が吐出され、基板ステージ１１６のＸ方向及びＹ方向の移動によってガラス基板５０に所定のパターンでペースト６０が塗布される（Ｓ１０２）。
【００４７】
その後、システムコントローラ２２０は、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積を測定するタイミングになったか否かを判定する（Ｓ１０３）。例えば、システムコントローラ２２０は、所定枚数のガラス基板５０に対してペースト６０を塗布する毎に、ペースト６０の断面積を測定するタイミングになったと判定する。
【００４８】
ペースト６０の断面積を測定するタイミングでない場合には、Ｓ１０２におけるペースト６０の塗布が継続される。
【００４９】
一方、ペースト６０の断面積を測定するタイミングである場合には、システムコントローラ２２０は、断面積センサ１２０−１の光入出口１２１の直下が、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積の測定箇所となるように、ヘッド１２０−１や基板ステージ１１６を移動させるべく、サーボドライバ２２２に対して、位置指令信号を出力する。位置指令信号を受けたサーボドライバ２２２は、指令を実現すべく、サーボモータ２０２、２０６及び２１０を正回転又は逆回転させる制御を行う。
【００５０】
通常、１枚のガラス基板５０に対して、当該ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積の測定箇所は複数存在する。このため、システムコントローラ２２０は、断面積センサ１２０−１の光入出口１２１の直下が、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積の測定箇所のうちの未測定のいずれかの測定箇所となるように、サーボドライバ２２２に対して、位置指令信号を出力する。
【００５１】
サーボドライバ２２２は、この指令に応じて、サーボモータ２０２、２０６及び２１０を正回転又は逆回転させるべく、これらサーボモータ２０２、２０６及び２１０へ所定の電力の供給を行う。これにより、サーボ制御によって、サーボモータ２０２及び２０６が正回転又は逆回転を行い、基板ステージ１１６が移動するとともに、サーボモータ２１０が正回転または逆回転を行って、ヘッド１１０−１が移動し、断面積センサ１２０−１の光入出口１２１の直下が、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積の測定箇所となる（Ｓ１０４）。
【００５２】
次に、システムコントローラ２２０は、上述の遮断スイッチ或いは遮断回路を制御し、サーボモータ２０２、２０６及び２１０への電力供給を停止させる。これにより、サーボ制御が停止する（Ｓ１０５）。なお、エンコーダ２０３、２０７及び２１１への電力供給は継続している。
【００５３】
その後、断面積センサ１２０−１は、光入出口１２１からペースト６０の表面の複数の箇所及び当該ペースト６０の周囲のガラス基板５０の上面に向けてレーザ光を照射し、反射したレーザ光を光入出口１２１で受ける。断面積センサ１２０−１は、このときの距離測定値をシステムコントローラ２２０へ出力する。
【００５４】
システムコントローラ２２０は、これらの距離算出値に基づいて、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積を測定する（Ｓ１０６）。ここでは、図６を参照すると、システムコントローラ２２０は、周囲よりも距離算出値が小さい部分をペースト６０の部分であると判断し、その周囲よりも距離算出値が小さい部分の水平方向の長さをペースト６０の幅として得る。また、システムコントローラ２２０は、周囲よりも距離算出値が小さい部分における最小の距離算出値と周囲の距離算出値との差をペースト６０の高さとして得る。そして、システムコントローラ２２０は、これらペースト６０の幅と高さとに基づいて、当該ペースト６０の断面積を算出することができる。
【００５５】
今回の測定箇所でのペースト６０の断面積の測定が完了したら、システムコントローラ２２０は、上述の遮断スイッチ或いは遮断回路を制御し、サーボ制御を再開させる（Ｓ１０７）。なお、サーボ制御の停止中も、エンコーダ２０３、２０７及び２１１への電力供給は継続した状態であるため、エンコーダ２０３、２０７及び２１１の出力値がサーボドライバのサーボ制御部２２２ａに入力されるので、基板ステージ１１６やヘッド１１０−１の位置が不明になることはない。
【００５６】
次に、システムコントローラ２２０は、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積の測定箇所のうち、未測定の測定箇所が存在するか否かを判定する（Ｓ１０８）。未測定の測定箇所が存在する場合には、Ｓ１０４において、断面積センサ１２０−１の光入出口１２１の直下が、その未測定の測定箇所となるように、ヘッド１１０−１及び基板ステージ１１６を移動させる動作が行われ、その後Ｓ１０４乃至Ｓ１０７の動作が繰り返される。
【００５７】
一方、未測定の測定箇所が存在しない場合には、ガラス基板５０へのペースト６０の塗布（Ｓ１０２）へ戻り、以降の動作が繰り返される。なお、システムコントローラ２２０は、上述のＳ１０６でのペースト６０の断面積の算出結果に応じた制御を行うことができる。例えば、システムコントローラ２２０は、複数の測定箇所でそれぞれ算出したペースト６０の断面積が許容値内であるか否かを個々に判別し、許容値を外れた測定箇所が１箇所でもあった場合には、異常として以降のガラス基板５０に対するペースト６０の塗布を中断したり、断面積に異常が生じた旨を作業者に報知したりする制御を行なう。また、システムコントローラ２２０は、複数の測定箇所でそれぞれ算出したペースト６０の断面積を平均し、その平均値と基準値との比較によってシリンジ１４０内に供給する気体圧力を増減させるように制御することも可能である。この場合、ペースト６０の断面積の平均値が基準値よりも大きい場合には、シリンジ１４０内に供給する気体の圧力を低下させ、これによりノズル１４２からのペースト６０の吐出量を減少させる。また、ペースト６０の断面積の平均値が基準値よりも小さい場合には、シリンジ１４０内に供給する気体の圧力を上昇させ、これによりノズル１４２からのペースト６０の吐出量を増加させる。
【００５８】
このように、本実施形態では、塗布ユニット２０は、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の断面積を測定するタイミングでは、基板ステージ１１６やヘッド１１０を移動させるためのサーボモータ２０２、２０６及び２１０に対するサーボ制御を停止させる、すなわち、サーボモータ２０２、２０６及び２１０に対する電力の供給を停止させることにより、これら基板ステージ１１６やヘッド１１０を所定位置に留まらせようとする場合に、位置合わせのためのサーボ制御に伴い、サーボモータ２０２，２０６及び２１０に生じる微小な振動を防止している。従って、断面積センサ１２０−１によって測定される、光入出口１２１からペースト６０の表面までの距離や、光入出口１２１からペースト６０の周辺のガラス基板５０の上面までの距離が振動によって変化することがなく、ペースト６０の断面積の測定を適切に行うことが可能となる。これにより、ガラス基板５０に塗布されたペースト６０の塗布状態を適切に判定することが可能となるので、ペースト６０の塗布品質の信頼性を向上させることができ、ひいては、製造される液晶表示パネルの品質の安定化を図ることができる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、ヘッド１１０と基板ステージ１１６の双方がサーボ制御によって移動する塗布ユニット２０について説明したが、いずれか一方のみがサーボ制御によって移動する塗布ユニットについても同様に本発明を適用することができる。
【００６０】
また、上述した実施形態では、ペースト６０の断面積測定時に、ヘッド１１０と基板ステージ１１６の双方について、これらを移動させるためのサーボ制御を停止させたが、振動によってペースト６０の断面積の測定に誤差を及ぼすものがヘッド１１０及び基板ステージ１１６のいずれか一方のみである場合には、その一方を移動させるサーボ制御をペースト６０の断面積測定時に停止させるサーボ制御として予め定めてメモリ等の記憶部に記憶させておき、予め定められた一方を移動させるサーボ制御のみを、ペースト６０の断面積測定時に停止するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した実施形態では、システムコントローラ２２０は、ペースト６０の断面積を測定したが、ペーストの断面形状を測定する場合にも、同様にサーボ制御を停止して測定することにより、ペースト６０の断面形状の測定を適切に行うことが可能となる。なお、この場合、図６を参照すると、システムコントローラ２２０は、周囲よりも距離算出値が小さい部分をペースト６０の部分であると判断し、その周囲よりも距離算出値が小さい部分の水平方向の長さをペースト６０の幅として得る。また、システムコントローラ２２０は、周囲よりも距離算出値が小さい部分における最小の距離算出値と周囲の距離算出値との差をペースト６０の高さとして得る。そして、システムコントローラ２２０は、これらペースト６０の幅と高さとに基づいて、当該ペースト６０の断面形状を測定することができる。また、生産用のガラス基板５０に所定のパターンで塗布されたペースト６０の断面積を測定するものとしたが、これに限られるものではなく、検査用の基板に塗布されたパターンの断面積を測定するようにしてもよい。また、塗布液としての液晶封止用のペーストを用いた例で説明したが、これに限られるものではなく、例えば、導電性ペーストや液晶等の他の塗布液であってもよい。また、ヘッドとして圧力気体の供給によってノズルから塗布液を吐出させるエアー式のヘッドの例で説明したが、これに限られるものではなく、例えば、インクジェット式やスクリュー式等の機械式のヘッドでもよい。また、断面積又は断面形状を測定する測定手段としての断面積センサ１２０−１及び１２０−２を例に説明したが、これに限られるものではなく、他のセンサ、例えば、ノズル１４２の吐出口１４３とガラス基板５０の表面との間の距離を検出するためのレーザセンサ１１３−１及び１１３−２を用いて測定するようにしてもよい。すなわち、Ｙ軸方向に沿って線状に塗布されたペースト上をＸ軸方向に横切るようにレーザセンサを移動させる。そして、この移動中におけるレーザセンサの出力値を継続的にシステムコントローラ２２０等の演算機能を備えた装置（演算装置）に取り込み、例えば、その出力値の変化から塗布されたペーストの幅及び高さを求め、幅と高さの乗算値に係数を乗じることで、ペーストの断面積を算出する。なお、レーザセンサ１１３−１及び１１３−２は、サーボモータ２１０の駆動によってＸ軸方向に移動するため、断面積の測定の際には、基板ステージ１１６を移動させるためのサーボモータ２０３及び２０６のサーボ制御を停止させればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る塗布装置は、基板に塗布された塗布液の断面積や断面形状の測定を適切に行うことが可能であり、塗布装置として有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  ペースト塗布システム
２０−１、２０−２、２０−３、２０−４  塗布ユニット（塗布装置）
３０  基板受け渡し機構
３２  上流端
３４  下流端
４０  搬送ロボット
５０  ガラス基板
６０  ペースト
１１０−１、１１０−２  ヘッド
１１１  筐体
１１２−１、１１２−２  塗布ノズル部
１１３−１、１１３−２  レーザセンサ
１１４−１、１１４−２  カメラ
１１５  コラム
１１６  基板ステージ
１１８  ＸＹθ移動装置
１２０−１、１２０−２  断面積センサ
１２１  光入出口
１４０  シリンジ
１４２  ノズル
１４３  吐出口
２０２、２０６、２１０  サーボモータ
２０３、２０７、２１１  エンコーダ
２０４、２０８、２１２  駆動軸
２２０  システムコントローラ
２２２  サーボドライバ
２２２ａ  サーボ制御部
２２２ｂ  サーボ電源回路部
【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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