(57)【要約】      （修正有）【課題】 液晶塗布が迅速でありながら、基板全体にかけて均一かつ正確な量で制御される、インクジェット方式の液晶塗布装置を提供する。【解決手段】  本発明は、ＬＣＤ製造工程において、基板上に液晶を塗布する装置に関し、基板を支持するステージ１１０と、前記ステージと相対運動をしながら前記ステージ部上の基板に液晶を塗布するヘッド部１３０と、前記ステージと前記ヘッド部を相対運動させる駆動部１４０とを有する。本発明の液晶塗布装置は、前記ヘッド部によって塗布された液晶の状態を撮像する撮像装置１３３と、前記撮像装置によって撮像されたイメージに基づいて前記塗布された液晶が適正であるか否かを判断し、前記適否の判断に基づいて前記相対運動の速度を調節するために前記駆動部を制御する制御部１５０とを含むことを特徴とする。これにより、塗布液晶の適否を判断して液晶塗布時に移送される速度を調節することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するステージと、前記ステージと相対運動をしながら前記ステージ部上の基板に液晶を塗布するヘッド部と、前記ステージと前記ヘッド部を相対運動させる駆動部とを含む液晶塗布装置において、
前記ヘッド部によって塗布された液晶の状態を撮像する撮像装置と;
前記撮像装置によって撮像されたイメージに基づいて前記塗布された液晶が適正であるか否かを判断し、前記適否の判断に基づいて前記相対運動の速度を調節するために前記駆動部を制御する制御部とを含むことを特徴とする液晶塗布装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、前記ヘッド部に装着される第１カメラを含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶塗布装置。
【請求項３】
前記基板と平行に配置されて前記ステージにより支持され、テスト用液晶塗布が施されるパージプレートを更に含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の液晶塗布装置。
【請求項４】
前記撮像装置は、前記ステージに装着され、前記パージプレートに塗布される液晶の状態を撮像する第２カメラを含むことを特徴とする、請求項３に記載の液晶塗布装置。
【請求項５】
前記ステージは、前記第２カメラと結合されて前記第２カメラが前記パージプレートに沿って往復移送できるようにする移送ガイドと、前記第２カメラの往復移送を駆動する駆動部とを含むことを特徴とする、請求項４に記載の液晶塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＣＤ製造工程において、基板上に液晶を塗布する装置に係り、特に塗布される液晶の適否を判断して液晶塗布の移送速度を調節することができる液晶塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）の組立は、図１に示すように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）のような駆動回路が形成された下部基板１０と、カラーフィルターが形成された上部基板２０とを接合して完成する。この過程で、下部基板１０上には液晶１１を滴下し、上部基板２０の枠組み部にはシーリング材２１を塗布し、基板１０、２０の接合時にこれを固定して液晶の漏れを防止する。
【０００３】
ここで、液晶の滴下は、液晶滴下装置によって行われてきた。つまり、図２に示すように下部基板１０の上部に設置された液晶滴下装置３０から一定の間隔で液晶１１を滴状で滴下する。通常、液晶滴下装置３０は固定されて一定の時間間隔で液晶１１を滴下し、下部基板１０が液晶滴下装置３０の下方をＸ、Ｙ方向に移送されながら液晶１１が一定の間隔で配列されて滴下される。この場合、ＬＣＤ基板の間の液晶層の厚さ調節は、液晶１１の間隔を調節するか、又は液晶の１回の滴下量を調節することによって達成される。
【０００４】
しかし、このような液晶滴下方式によれば、液晶１１を液晶滴下装置３０から毎回均一な量で滴下できないことによって、所望の厚さの液晶層を形成するのが困難であり、全体的な液晶の滴下量に過不足が発生して接合されたＬＣＤに輝度上の問題が発生する場合があった。また、液晶を滴下した後、接合するまでの時間の間に液晶の周縁が蒸発して基板に染みが生じ、これによって接合された製品の不良発生率が高まるという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、特許文献１はインクジェット方式の液晶塗布方法を開示している。この方法によれば、図３に示すように、インクジェット装置４０に具備された複数のノズルを通じて液晶が吐出される。つまり、インクジェット装置４０の発振子（Resonator）４１が一定の周波数の振動を発生させれば、発振子と連結された発振板４２の振動によって、吐出部４３から一定量の液晶４４が基板１０上に吐出される。これにより、液晶の塗布が速かに行われ、液晶が基板上に均等に分布するようにすることができるという長所がある。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／１６７６３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このようなインクジェット方式を利用する場合であっても、前記液晶滴下方式の場合と同様に基板に塗布される液晶量の制御が正確に行われず、液晶塗布量の過不足が発生するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、液晶の塗布が迅速でありながら、基板全体にかけて均一かつ正確な量で制御されるようにする、インクジェット方式の液晶塗布装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、基板を支持するステージと、前記ステージと相対運動をしながら前記ステージ上の基板に液晶を塗布するヘッド部と、前記ステージと前記ヘッド部を相対運動させる駆動部とを含む液晶塗布装置において、前記ヘッド部によって塗布された液晶の状態を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像されたイメージに基づいて前記塗布された液晶が適正であるか否かを判断し、前記適否の判断に基づいて前記相対運動の速度を調節するために前記駆動部を制御する制御部とを含むことを特徴とする液晶塗布装置を提供する。
【０００９】
ここで、前記撮像装置は、前記ヘッド部に装着される第１カメラを含むことができる。
【００１０】
また、前記撮像装置は、前記基板と平行に配置されて前記ステージにより支持され、テスト用液晶塗布が施されるパージプレート上に塗布される液晶の状態を撮像する第２カメラを含むこともできる。この時、前記ステージは、前記第２カメラと結合されて前記第２カメラが前記パージプレートに沿って往復移送できるようにする移送ガイドと、前記第２カメラの往復移送を駆動する駆動部とを含むこともできる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、説明したように、本発明による液晶塗布装置によれば、液晶の塗布が迅速に行われるだけでなく、基板全体にかけて均一かつ正確な量で制御されるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
【００１３】
本発明による液晶塗布装置の一実施例は、図４に示すように、基板１及び各構成部を支持するステージ１１０と、ステージ１１０上でスライドするガイド部１２０と、ガイド部１２０に結合して移送されながら基板１に液晶を塗布するヘッド部１３０と、ガイド部１２０を駆動させる駆動部１４０（図６参照）と、前記各部の動作を制御する制御部１５０（図６参照）とで構成される。
【００１４】
ガイド部１２０は、ビーム形状のＹ軸ガイド１２１と、Ｙ軸ガイド１２１の両端部下部に固定結合された２つのＸ軸ガイド１２２とを備えている。Ｘ軸ガイド１２２はステージ１１０の両端部にＸ方向に形成された移送レール１１１上でスライドする。ヘッド部１３０のヘッドプレート１３１はＹ軸ガイド１２１にスライド結合され、Ｙ軸ガイド１２１上でＹ方向に移送される。
【００１５】
ヘッド部１３０は、Ｙ軸ガイド１２１にスライド結合されたヘッドプレート１３１と、ヘッドプレート１３１の下端部に一列に固定配置された複数のインクジェット方式のジェットヘッド１３２と、各ジェットヘッド１３２の上部に具備された第１カメラ１３３とを備えている。
【００１６】
ジェットヘッド１３２は、図５に示すように、液晶貯蔵タンク１３４からポンプ１３５及び供給ライン１３６を通じて充填される。それぞれのジェットヘッド１３２には２５６個のノズル（図示せず）が一列に配置されており、ジェットヘッド１３２の各ノズルは制御部１５０によって個別的に制御されて作動する。
【００１７】
また、ヘッド部１３０にはジェットヘッド１３２の液晶塗布状態をリアルタイムで測定するための複数の第１カメラ１３３が取り付けられている。第１カメラ１３３は撮像対象のジェットヘッド１３２のノズルから基板１に吐出された液晶を撮像する。第１カメラ１３３によって撮像された液晶の映像は、制御部１５０に伝送され（図６参照）、制御部１５０では第１カメラ１３３から受信された映像に基づいてジェットヘッド１３２の各ノズルを通じた液晶の吐出有無を判断する。実際に液晶が吐出されないノズルの検出は基板１上においてライン形態で観察される。
【００１８】
制御部１５０は、前記液晶が吐出されないライン個数を判断し、一応塗布が完了した後、前記塗布されないライン部分に対して再塗布を施すようにする。つまり、液晶が吐出されなかったノズルに隣接する他のノズルを作動させてヘッド部１３０を回送させる。もし一つのジェットヘッド１３２に具備された全てのノズルが作動しない場合には、基板１上において帯状で観察され、この場合にはＹ軸ガイド１２１を駆動して、隣接するジェットヘッド１３２をＹ方向に所定量移動させた後、前記帯部分に液晶を噴射するようにする。
【００１９】
第１カメラ１３３は、ジェットヘッド１２１の設置個数と同じく複数台設置することもできるが、ジェットヘッド１２１の一つにのみ設置して使用することができ、第１カメラ１２５の作動上の便宜及び視野角確保のために水平（Ｙ方向）及び垂直方向（Ｚ方向）へ移送されるようにすることができる。
【００２０】
一方、ステージ１１０には基板１の一側部にパージプレート１１２が位置している。パージプレート１１２は液晶の試験吐出のためのものであって、液晶を基板１に塗布する前または塗布後、基板の交替時に吐出量をテストすることができるようにする。
【００２１】
また、ステージ１１０は、パージプレート１１２を撮像することができるように第２カメラ１１３を更に備えており、この第２カメラ１１３がパージプレート１１２に沿って移動しながら撮像することができるように、移送ガイド１１４及び駆動手段（図示せず）が設けられている。ここで、第２カメラ１１３は、パージプレート１１２にテスト塗布される液晶の過不足及び吐出有無を測定して、ノズル噴射量及びヘッド部１３０の移送速度を計算するのに使用される。つまり、第２カメラ１１３を通じてパージプレート１１２上にテスト塗布された液晶の映像が制御部１５０に伝送されれば（図６参照）、制御部１５０は前記伝送された映像を通じて液晶量を計算する。制御部１５０には多様な液晶の吐出形態に対応する液晶量がデータベースとして備えられていて、前記伝送された映像を前記データベースとマッチングさせる方法によって液晶量の測定が行われる。
【００２２】
制御部１５０は、前記測定された液晶量と基板１上に塗布する総液晶量とを比較して、総液晶吐出個数を計算する。そして、前記総液晶吐出個数を総ノズル数で割って単位ノズル当り液晶吐出個数を計算する。一方、ノズルの単位時間当り液晶吐出個数は固定されているので、前記液晶吐出個数によってノズルの液晶吐出時間が計算され、結果的にヘッド部１３０の移送速度が計算される。
【００２３】
ステージ部１１０には、ジェットヘッド１３２の洗浄のために、洗浄容器１１５とワイパー１１６とを更に備える。洗浄容器１１５には溶剤が入れられており、ジェットヘッド１３２のノズルが詰まったりジェットヘッド１３２に異物がついた場合、これを洗浄して除去する役割を果たし、ワイパー１１６は洗浄されたジェットヘッド１３２をふく役割を果たす。ワイパー１１６によるワイピング（wiping）は、ヘッド部１３０がワイパー上で進退する過程で行われる。
【００２４】
以上のような構成を有する液晶塗布装置の作動過程を例示すれば、次の通りである。
【００２５】
まず、準備段階として、ヘッド部１３０をパージプレート１１２上に位置するようにして液晶をテスト塗布し、第２カメラ１１３が移送ガイド１１４に沿って移送されながら液晶の映像を撮像する。制御部１５０は第２カメラ１１３から受信された液晶のイメージに基づいて吐出された液晶量を測定した後、対象となる基板１に塗布される総液晶塗布量対比ヘッド部１３０の移送速度を計算し、駆動部１４０の制御信号を生成する。
【００２６】
対象となる基板１がステージ１１０にローディングされれば、駆動部１４０は前記制御部１５０の制御信号によって一定の速度でヘッド部１３０を移送させながら液晶を塗布する。液晶の塗布過程で第１カメラ１３３がリアルタイムで塗布状態を撮像し、これを制御部１５０に送信して未塗布部分を測定し、ヘッド部１３０の回送時に前記未塗布部分には再度液晶塗布が施される。
【００２７】
一方、ヘッド部１３０は、ローディングされる基板１の大きさによって複数のジェットヘッド１２１のうちの一部または全部を作動させるようにすることができ、ローディングされる基板１が複数である場合にはジェットヘッド１２１を部分別に作動するようにすることもできる。
【００２８】
前記開示された本発明の一実施例では、ステージ１１０が固定され、ヘッド部１３０がステージ１１０上部で往復移送される構成に基づいて説明したが、ヘッド部１３０が固定され、ステージ１１０がヘッド部１３０の下方で移送される構成とすることもでき、かかる実施形態も本発明の開示範囲に含まれる。
【００２９】
また、前記開示された液晶塗布装置には、ジェットヘッド１３２及び第１カメラ１３３を複数設けているが、各々一つずつ設けた場合も本発明の開示範囲に含まれる。この場合、ヘッド部１３０による液晶塗布は、インクジェットプリンタの印刷方式のように、前後移送（Ｘ方向）と共に左右移送（Ｙ方向）が並行する塗布が行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の基板接合工程を説明するための概念図である。
【図２】従来の液晶滴下装置を説明するための概念図である。
【図３】従来のインクジェット方式の液晶塗布装置を説明するための概念図である。
【図４】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図５】図４の液晶供給ラインを説明するための概略図である。
【図６】図４の制御関係を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  基板
１０  下部基板
１１  液晶
２０  上部基板
２１  シーリング材
３０  液晶滴下装置
４０  インクジェット装置
４２  発振板
４３  吐出部
１１０  ステージ
１１１  移送レール
１１２  パージプレート
１１３  第２カメラ
１１４  移送ガイド
１１５  洗浄槽
１１６  ワイパー
１２０  ガイド部
１２１  Ｙ軸ガイド
１２２  Ｘ軸ガイド
１３０  ヘッド部
１３１  ヘッドプレート
１３２  ジェットヘッド
１３３  第１カメラ
１３４  液晶貯蔵タンク
１３５  ポンプ
１３６  供給ライン
１４０  駆動部
１５０  制御部
【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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