(57)【要約】【課題】塗布ノズルの先端の塗布開始高さの算出に要する時間の短縮及び制御処理が容易な塗布装置及び塗布方法を提供する。【解決手段】塗布ノズル３２の下方のステージ上に設置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａとの間の距離を測定する距離センサ３３を備える。また、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａから所定の初期位置に配置された前記塗布ノズル３２までの高さＨを測定し、測定した高さＨに基づいてその高さよりも低い移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで塗布ノズル３２を降下させることを、塗布ノズル３２の先端の高さが目標高さ以下となるまで繰り返し実行する制御装置を備える。【選択図】図５
2008104947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において、
前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定手段と、
前記測定手段により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さに基づいてその高さよりも低い移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となるまで繰り返し実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記制御手段は前記測定手段を制御して測定した高さの値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出する、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗布装置において、
前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となった場合、微小距離だけ上昇させながら高さを測定し、許容値を含めた目標高さ（ｈ０−ε）以上となるまで繰り返し実行する微小制御手段を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において、
前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定手段と、
前記測定手段により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さの値から目標高さの値を引いた値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが許容値を含めた目標高さ（ｈ０＋ε）以下となるまで繰り返し実行する制御手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記ｎは高さを算出した回数である、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記制御手段は、前記塗布ノズルを降下させる毎に該塗布ノズルの先端の高さを測定し、該測定値から前記移動目標位置を算出する、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の塗布装置において、
前記制御手段は、前記塗布ノズルの先端が許容値を含めた前記目標高さ以下となるとき、予め設定した許容値分前記塗布ノズルを上昇させる、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項８】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の塗布装置において、
直前の移動目標位置を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記塗布ノズルの先端が許容値を含めた前記目標高さ以下となる時、該記憶手段に記憶した高さと予め設定した許容高さとを加算した高さまで前記塗布ノズルを上昇させる、
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項９】
ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において前記ノズルを目標高さまで降下させる制御方法であって、
前記塗布装置は、
前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定工程と、
前記測定工程により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さに基づいてその高さよりも低い移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となるまで繰り返し実行する制御工程と、
を実行することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の制御方法において、
前記塗布装置は、
前記制御工程において前記測定工程を制御して測定した高さの値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出する、ことを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の塗布方法において、
前記塗布装置は、
前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となった場合、微小距離だけ上昇させながら高さを測定し、許容値を含めた目標高さ（ｈ０−ε）以上となるまで繰り返し実行する微小制御工程を実行することを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において前記ノズルを目標高さまで降下させる制御方法であって、
前記塗布装置は、
前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定工程と、
前記測定工程により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さの値から目標高さの値を引いた値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが許容値を含めた目標高さ（ｈ０＋ε）以下となるまで繰り返し実行する制御工程と、
を実行することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布ノズルから液体材料を吐出させて、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel Display）に用いる基板の表面に該液体材料を塗布する塗布装置、及び該塗布装置を用いた液体材料の基板の表面への塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステージと、該ステージの上方に配置され液体材料を吐出する塗布ノズルとを相対移動させて、ステージ上に配置されたガラス基板等の表面に連続的に若しくは断続的に当該液体材料を塗布する塗布装置では、該基板の大きさ故に基板の歪みが生じている。基板の歪みにより、液体材料が一定の高さとなるように該液体材料を該基板の表面に塗布することが困難となる。そのため、特許文献１に記載されている塗布装置では、先端に塗布ノズルが装着されたシリンジを装着するｚ軸ベースに高さセンサが固定され、液体材料を連続的に基板の表面に塗布する場合には、塗布ノズルを基板表面の歪みを考慮した所定高さに初期位置（高さ）を設定し、該初期位置から塗布ノズルを塗布開始高さまで下降される。そして、高さセンサによって塗布ノズルの前方側でステージ上の基板の表面からの塗布ノズルの先端の高さ及び基板の歪みを測定するとともに、測定結果に基づいて、制御装置が塗布ノズルの先端の高さを基板表面の歪み（歪みを考慮した高さ）に対して一定となるようにシリンジを昇降して塗布ノズルの高さをフィードバック調整する。
【特許文献１】特許３５３９８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の塗布装置では、制御装置が塗布開始高さを算出するとき、ステージ上の基板表面の歪みから塗布ノズルの先端の高さを高さセンサにて測定し、その測定結果に基づいて塗布ノズルを移動目標位置に降ろす制御を行なっている。塗布開始高さを決定する度に基板表面の歪みを計算する必要が出てくるため、塗布ノズルの移動目標位置を算出し、該塗布ノズルを下降するまでに時間を要することになる。従って、液体材料を塗布する速度の高速化には限界がある。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、塗布ノズルの先端の塗布開始高さの算出に要する時間の短縮及び制御処理が容易な塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において、前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定手段と、前記測定手段により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さに基づいてその高さよりも低い移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となるまで繰り返し実行する制御手段と、を備えたことをその要旨としている。
【０００６】
同構成によれば、塗布ノズルの塗布開始高さを決定する時、基板のゆがみを考慮する必要がない。また、再帰的な制御により作業工程の簡略化を行うことができる。これにより塗布ノズルの先端の塗布開始高さを算出して液体材料の塗布を行うとともに、液体材料の塗布に要する時間を短縮することができる塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗布装置において、前記制御手段は前記測定手段を制御して測定した高さの値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出する、ことをその要旨としている。同構成によれば、塗布開始高さを例えば移動目標値の１／２（２の１乗分の１）、１／３（３の１乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）などと、変化に富む定数を用いて効率良く算出し、再帰的な制御により移動することができるため、作業工程の簡略化並びに効率化を行うことができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の塗布装置において、前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となった場合、微小距離だけ上昇させながら高さを測定し、許容値を含めた目標高さ（ｈ０−ε）以上となるまで繰り返し実行する微小制御手段を備えたことを特徴とする塗布装置。数ミクロン程度の微小距離ずつ塗布ノズルの先端を上昇させるため、目標高さから許容値を引いた高さに極力近い高さを得る事ができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において、前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定手段と、前記測定手段により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さの値から目標高さの値を引いた値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが許容値を含めた目標高さ（ｈ０＋ε）以下となるまで繰り返し実行する制御手段と、を備えたことをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、予め目標高さを初期位置から差分した上でｍのｎ条分の１（ｍ，ｎは自然数）ずつ塗布ノズルの下降を行なうことができるため、基板の歪みを考慮する必要が無く、算出された値分塗布ノズルの下降を行なっても、予め目標高さを差分しているため、塗布ノズルの先端が基板に当たることは原理上無い。また、１／２（２の１乗分の１）、１／３（３の１乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）などと、変化に富む定数を用いて効率良く算出し、再帰的な制御により移動することができるため、作業工程の簡略化並びに効率化を行うことができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の塗布装置において、前記ｎは高さを算出した回数である、ことをその要旨としている。
同構成によれば、初期位置の１／２（２の１乗分の１）、１／４（２の２乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）、１／１６（２の４乗分の１）などと、算出回数に応じて降下する距離が短くなるよう予め設定することができる。精度のよい距離センサを用いる場合は下降の都度高さ測定を行なわずに、目標高さ付近まで下降することができるため、塗布開始位置を速やかに設定することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の塗布装置において、前記制御装置は、前記塗布ノズルを降下させる毎に該塗布ノズルの先端の高さを測定し、該測定値から前記移動目標位置を算出する、ことをその要旨としている。そのため、基板の表面と塗布ノズルの先端との間の距離を、塗布ノズル下降のその都度行なうことから、精度よく塗布ノズルの所定位置を設定することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の塗布装置において、前記制御手段は、前記塗布ノズルの先端が許容値を含めた前記目標高さ以下となるとき、予め設定した許容値分前記塗布ノズルを上昇させる、ことをその要旨としている。そのため、許容値分上昇させることで再度目標高さ付近へと塗布ノズルを移動し、下降のための制御を行なう事ができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の塗布装置において、直前の移動目標位置を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記塗布ノズルの先端が許容値を含めた前記目標高さ以下となる時、該記憶手段に記憶した高さと予め設定した許容高さとを加算した高さまで前記塗布ノズルを上昇させる、ことをその要旨としている。そのため、一つ前の高さに許容値を加えた分上昇させることで再度目標高さ付近へと塗布ノズルを移動し、下降のための制御を行なう事ができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において前記ノズルを目標高さまで降下させる制御方法であって、前記塗布装置は、前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定工程と、前記測定工程により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さに基づいてその高さよりも低い移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となるまで繰り返し実行する制御工程と、を実行することをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、塗布ノズルの塗布開始高さを決定する時、基板のゆがみを考慮する必要がない。また、再帰的な制御により作業工程の簡略化を行うことができる。これにより塗布ノズルの先端の塗布開始高さを算出して液体材料の塗布を行うとともに、液体材料の塗布に要する時間を短縮することができる塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の塗布装置において、前記塗布装置は、前記制御工程において前記測定工程を制御して測定した高さの値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出する、ことをその要旨としている。
【００１８】
同構成によれば、塗布開始高さを例えば移動目標値の１／２（２の１乗分の１）、１／３（３の１乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）などと、変化に富む定数を用いて効率良く算出し、再帰的な制御により移動することができるため、作業工程の簡略化並びに効率化を行うことができる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の塗布装置において、前記塗布装置は、前記塗布ノズルの先端の高さが目標高さ以下となった場合、微小距離だけ上昇させながら高さを測定し、許容値を含めた目標高さ（ｈ０−ε）以上となるまで繰り返し実行する微小制御工程と、を実行する。数ミクロン程度の微小距離ずつ塗布ノズルの先端を上昇させるため、目標高さから許容値を引いた高さに極力近い高さを得る事ができる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、ステージ上に配置された基板と塗布ノズルとを相対的に移動させるとともに、前記塗布ノズルの先端から液体材料を吐出させて前記液体材料を前記基板の表面に所望の形状に塗布する塗布装置において前記ノズルを目標高さまで降下させる制御方法であって、前記塗布装置は、前記塗布ノズルの先端と、該塗布ノズルの下方の対象物との間の距離を測定する測定工程と、前記測定工程により前記基板の上面から所定の初期位置に配置された前記塗布ノズルまでの高さを測定し、測定した高さの値から目標高さの値を引いた値をｍのｎ乗分の１（ｍ，ｎは自然数）にして前記移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで前記塗布ノズルを降下させることを、前記塗布ノズルの先端の高さが許容値を含めた目標高さ（ｈ０＋ε）以下となるまで繰り返し実行する制御工程と、を実行することをその要旨としている。
【００２１】
同構成によれば、予め目標高さを初期位置から差分した上でｍのｎ条分の１（ｍ，ｎは自然数）ずつ塗布ノズルの下降を行なうことができるため、基板の歪みを考慮する必要が無く、算出された値分塗布ノズルの下降を行なっても、予め目標高さを差分しているため、塗布ノズルの先端が基板に当たることは原理上無い。また、塗布開始高さを例えば移動目標値の１／２（２の１乗分の１）、１／３（３の１乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）などと、変化に富む定数を用いて効率良く算出し、再帰的な制御により移動することができるため、作業工程の簡略化並びに効率化を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
塗布ノズルの先端の塗布開始高さの算出に要する時間の短縮及び制御処理が容易な塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面１〜９に従って説明する。
図１は、シール描画装置１０の側面図である。
シール描画装置１０は貼合わせ基板製造装置に組み込まれており、該貼り合わせ基板製造装置は、供給される２種類の基板（下基板，上基板）の間に液晶を封入して液晶表示パネルを製造する。本実施形態の装置にて製造される液晶表示パネルは、例えばアクティブマトリクス型液晶表示パネルである。そして、下基板は、ガラス基板上にＴＦＴ等が形成されたアレイ基板（ＴＦＴ基板）であり、上基板は、ガラス基板上にカラーフィルタや遮光膜等が形成されたカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）である。これらの下基板及び上基板は、それぞれの工程によって作成され供給される。貼合わせ基板製造装置は、下基板と上基板とを貼り合わせて液晶表示パネルを製造する。
【００２４】
図１に示すように、シール描画装置１０には、液晶表示パネルを構成する２種類の基板のうちの何れか一方、例えば下基板Ｗ１が供給される。シール描画装置１０は、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａに、液体材料としてのシール材Ｒを枠状に塗布する。シール材Ｒには、すくなくとも光硬化性接着剤を含む接着剤が用いられる。
【００２５】
次に、シール描画装置１０について詳述する。
シール描画装置１０を構成する直方体状の基台２１上には、基台２１よりも小さめの直方体状をなすステージ２２が載置されるとともに、同基台２１には、ステージ２２を跨ぐように移動手段としてのガントリ２３が設けられている。ガントリ２３は、基台２１から上方に向かって互いに平行に延びる一対の支持脚２３ａと、２つの支持脚２３ａ間に掛け渡され該支持脚２３ａの上端同士を連結する連結部２３ｂとが一体に形成されてなり、側方から見た形状がコ字状をなしている。一対の支持脚２３ａの基端部は、基台２１の上面においてステージ２２の両側に、該ステージ２２に沿って平行に形成された一対の案内溝２１ａ内にそれぞれ挿入されている。そして、ガントリ２３は、基台２１内に一対の支持脚２３ａにそれぞれ対応して設けられたｙ軸アクチュエータ２４により、案内溝２１ａに沿ってｙ方向に移動される。尚、図１においては、紙面垂直方向がｙ方向となっている。
【００２６】
前記連結部２３ｂには、ｘ軸アクチュエータ２５の駆動力により該連結部２３ｂに沿ってｘ方向に移動されるｘ軸ベース２６が設けられるとともに、該ｘ軸ベース２６には、ｚ軸アクチュエータ２７の駆動力によりｚ方向に沿って移動されるｚ軸ベース２８が設けられている。尚、ｘ方向はｙ方向と直交する方向であるとともに、ｚ方向はｙ方向及びｘ方向の両方向と直交する方向である。そして、図１においては、左右方向がｘ方向、上下方向がｚ方向となっている。
【００２７】
前記ｚ軸ベース２８には、略円筒状のシリンジ３１が該ｚ軸ベース２８と一体移動可能に取り付けられるとともに、該シリンジ３１内には、下基板Ｗ１に塗布するためのシール材Ｒが充填されている。このシール材Ｒは、前述したように、少なくとも光硬化性接着剤を含む接着剤である。
【００２８】
また、シリンジ３１の下端部は、下端に向かうに連れてその直径が小さくなる円錐形状に形成されるとともに、その下端には、塗布ノズル３２が取着されている。更に、シリンジ３１が取り付けられたｚ軸ベース２８には、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離を測定するための距離センサ３３が固定されている。距離センサ３３は、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａに垂直に光を照射してその反射光を受光することにより、受光した反射光に基づいて下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離に応じた第１の測定信号Ｓ１を出力する。
【００２９】
前記ステージ２２は、その上面が水平に形成されるとともに、該ステージ２２の上面２２ａに対し、複数（本実施形態では８個）の吸着領域（図示略）が設定されている。８個の吸着領域は、それぞれ四角形状をなすとともに、ステージ２２の上面２２ａにおいて下基板Ｗ１が配置される範囲に均等に設定されている。また、各吸着領域内には、複数の吸引孔（図示略）がマトリクス状に形成されている。そして、ステージ２２内に設けられた吸着装置３５（図３参照）は、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１とステージ２２との間の気体を吸引することにより、ステージ２２と下基板Ｗ１との間に真空吸着力を発生させ、該真空吸着力によりステージ２２上に下基板Ｗ１を固定する。また、吸着装置３５は、ステージ２２上の下基板Ｗ１に対する真空吸着力の大きさを吸着領域ごとに変化可能に構成されている。
【００３０】
図２に示すように、ステージ２２の上面２２ａには、複数（本実施形態では１５個）の収容凹部２２ｃが形成されている。これら１５個の収容凹部２２ｃは、ステージ２２の上面に下基板Ｗ１が配置された場合に、該下基板Ｗ１とｚ方向に対向する位置に形成されている。詳述すると、１５個の収容凹部２２ｃは、ステージ２２の長手方向に沿って５個ずつ３列に並ぶように形成されている。また、各列を構成する５個ずつの収容凹部２２ｃは等間隔に設けられるとともに、収容凹部２２ｃが構成する３つの列は、ステージ２２の短手方向に互いに等間隔となるように形成されている。そして、１５個の収容凹部２２ｃ内には、それぞれ１つずつ距離センサ４１が収容されている。これらの距離センサ４１は、ステージ２２の上面２２ａから、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａまでの距離を測定するためのものである。
【００３１】
図３に示すように、前記ｙ軸アクチュエータ２４、ｘ軸アクチュエータ２５、ｚ軸アクチュエータ２７、距離センサ３３、吸着装置３５、及び距離センサ４１は、制御手段並びに微小制御手段としての制御装置５１によって制御される。
【００３２】
詳述すると、制御装置５１は、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１のステージ２２に対する固定及び固定解除を行なうべく前記吸着装置３５を制御するとともに、吸着領域ごとに下基板Ｗ１を吸着する真空吸着力を調整する。更に、制御装置５１は、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａにシール材Ｒにて所望のパターンを描画すべく、前記ｙ軸アクチュエータ２４、ｘ軸アクチュエータ２５、ｚ軸アクチュエータ２７を制御する。
【００３３】
また、制御装置５１は、塗布ノズル３２を塗布開始位置に移動させるべく、前記ｙ軸アクチュエータ２４、ｘ軸アクチュエータ２５を制御し、前記距離センサ３３から入力される第１の測定信号Ｓ１に基づいて塗布ノズル３２の先端を目標高さまで下降させるべく、ｚ軸アクチュエータ２７を制御する。詳しくは、制御装置５１は、前記距離センサ３３から入力される第１の測定信号Ｓ１に基づいて、ステージ２２上に配置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離（高さ）を算出する。そして、制御装置５１は、算出した高さに基づき、ｚ軸アクチュエータ２７を制御し、塗布ノズル３２の先端が下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａに対して目標高さとなるように、該塗布ノズル３２を下降させる。目標高さは、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａに塗布するシール材Ｒの量、材質（成分）などに応じて設定されている。
【００３４】
移動手段はこれらアクチュエータ２４、２５，２７を備えたガントリ２３及び制御装置５１より構成され、測定手段は距離センサ及び制御装置５１より構成される。
距離センサ３３の構成及び作用を、図４を用いて説明する。
【００３５】
距離センサ３３は制御用のＣＰＵ６１と、投光素子としてのＬＤ（レーザダイオード）６２と、レンズ６３と、該レンズ６３により集光された光を電気エネルギーに変換する受光素子としてのイメージセンサ（例えば二次元ＣＭＯＳセンサ等）６４とより構成される。
【００３６】
ＬＤ６２は、ＣＰＵ６１の制御により、下基板Ｗ１に向けて光を照射する。照射された光は物体に当たることで反射し、該反射した光がレンズ６３で集光されイメージセンサ６４にて受光される。レンズ６３の焦点距離とイメージセンサ６４の受光領域の大きさに応じて距離センサの計測レンジが決定され、測定する距離の分解能は、イメージセンサ６４の画素数に応じて決定される。本実施形態では一例として、距離センサ３３から測定レンジ（測定点ｐ１から測定点ｐ２までの距離）の中心（測定中心）までの距離が距離センサ３３から５ｃｍの位置に、そして分解能が０．１マイクロメートルの距離センサ３３を用いることを想定している。中心距離に対して測定レンジＭＲは１０センチあるため、その許容値はプラスマイナス５センチである。
【００３７】
下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａにて反射した光は、レンズ６３で集光され、イメージセンサ６４で受光された光の強さは、例えば電圧値として制御装置５１に変換され、ＣＰＵ６１に送信される。尚、ＣＰＵ６１は、破線で描かれたケーブルを介してシール描画装置１０全体を制御する制御装置５１からの制御により動作する。
【００３８】
次に、上記のようなシール描画装置１０にて行われる、下基板Ｗ１へのシール材Ｒの塗布制御工程について説明する。
［第１工程］
まず、ステージ２２上の所定位置に下基板Ｗ１が配置される。この時、制御装置５１は、搬入される下基板Ｗ１と干渉しない退避位置にシリンジ３１を配置している。
【００３９】
［第２工程］
次に、制御装置５１は、吸着装置３５を駆動して、下基板Ｗ１を真空吸着力によりステージ２２上に固定する。この時、制御装置５１は、各吸着領域における真空吸着力が等しくなるように吸着装置３５を制御している。
【００４０】
［第３工程（測定工程、並びに制御工程）］
第３工程として、まず始めに制御装置５１は、ｘ，ｙ各軸のアクチュエータ２５，２４を駆動して距離センサ３３を備えた塗布ノズル３２の先端をＸ−Ｙ初期値（例えばシール材Ｒを塗布する軌跡上の点（開始点）であって、座標系の０，０の位置）に移動する。そして、図５に示される測定範囲内となる初期位置Ｈまでｚ軸アクチュエータ２７を駆動してシリンジ３１を下降する。下降動作が終了すると、制御装置５１は、該塗布ノズル３２の先端から、ステージ２２の上面２２ａに設置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａまでの高さＨを、距離センサ３３を制御して測定する。
【００４１】
次に、測定された高さＨを用いて（下基板Ｗ１の厚さのばらつきにより塗布ノズル３２の先端から基板Ｗ１の上面Ｗ１ａまでの距離がばらつくため）、塗布ノズル３２の塗布開始高さを設定する。詳しくは、制御装置５１は高さＨから、シール剤の厚みやその誤差等に基づき予め実験により求められる目標高さｈ０を除き、高さ（Ｈ−ｈ０）の１／２の高さＨ１＝（Ｈ−ｈ０）／２を移動目標位置として算出する。
【００４２】
目標高さｈ０は予め制御装置５１に内装された記憶手段としての記憶装置（図示略）により記憶されている。そして、制御装置５１が算出した高さＨ１（図５において一点鎖線で描かれている）まで、ｚ軸アクチュエータ２７を駆動してシリンジ３１に取着された塗布ノズル３２の先端を下降する。
【００４３】
シリンジ３１が下降し終わった後に、改めて制御装置５１は距離センサ３３を制御して塗布ノズル３２の先端が設置された高さＨ１から、ステージ２２の上面２２ａに設置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａまでの距離を測定し、該測定値を新たにＨ１として次の移動目標値の算出に用いる。
【００４４】
同様にして、制御装置５１は、測定された高さＨ１から目標高さｈ０を除き、高さ（Ｈ１−ｈ０）の１／２の高さＨ２を次の移動目標位置として算出し、ｚ軸アクチュエータ２７を駆動して塗布ノズル３２の先端を図５において二点鎖線で描かれた位置（目標高さｈ０近傍）まで下降する。そして、下降動作後に制御装置５１は距離センサ３３を制御して塗布ノズル３２の先端が設置された高さＨ２から、ステージ２２の上面２２ａに設置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａまでの距離を測定し、該測定値を新たにＨ２として次の移動目標値を算出する。
【００４５】
制御装置５１は、目標高さｈ０を除いた高さ分を１／２とした値を、ｚ軸アクチュエータ２７を駆動して下降動作を行う度に算出し、距離センサ３３を用いた測定動作を行なう。この制御工程の繰り返しにより、塗布ノズルの先端高さは目標高さｈ０に近づいていく。
【００４６】
尚、測定誤差などにより、許容値εを含んだ高さ（ｈ０−ε）より低い位置に塗布ノズル３２の先端が下降した場合、制御装置５１は、ｚ軸アクチュエータ２７を駆動して基板に塗布ノズルの先端を例えば許容値ε分上昇させる。そして、制御装置５１は、算出した結果が目標高さの範囲内（（ｈ０＋ε）以下乃至（ｈ０−ε）より大きい値）となるまで制御工程を繰り返し行う。
【００４７】
本実施形態では、１／２ずつ基準となる高さから下降して行くため、基板表面の歪みを逐一算出しなくても塗布ノズル３２の初期高さ設定を再帰的に決定することができる。これにより、制御装置５１は、きわめて目標高さに近い測定値並びに塗布ノズル３２の塗布開始位置設定することができるとともに、塗布開始位置を設定する時間を従来法より短縮することができる。
【００４８】
［第４工程（塗布工程）］
次に、制御装置５１は、ｙ軸アクチュエータ２４及びｘ軸アクチュエータ２５を駆動して、先端に塗布ノズル３２を有するシリンジ３１をステージ２２に対して移動させ、塗布ノズル３２から吐出されるシール材Ｒを下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａに連続的に塗布する。これにより、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａに、シール材Ｒにて所望のパターンが描画される。この時、制御装置５１は、塗布ノズル３２の先端のｘ方向及びｙ方向の位置に応じて、塗布ノズル３２のｚ方向の位置（高さ）が、予め算出した前記補正量を塗布ノズル３２の先端の目標高さｈ０に加えた位置（高さ）となるように、シリンジ３１（塗布ノズル３２）を昇降させる。これにより、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離が一定に保たれる。
【００４９】
また、制御装置５１は、同工程中において、距離センサ３３を駆動して、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離を測定するとともに、距離センサ３３から入力される第１の測定信号Ｓ１に基づいて下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離を算出する。そして、制御装置５１は、算出した下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との距離が、予め設定された閾値を越えた場合には、塗布ノズル３２からのシール材Ｒの吐出及び各アクチュエータ２４，２５，２７の駆動を停止する。尚、「閾値」は、塗布ノズル３２の先端が基準高さにある場合における塗布ノズル３２の先端と下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａとの間の距離を中心とした所定の領域の上限値と下限値に該当する。そして、「閾値を越える」とは、算出した下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との距離が上限値よりも長くなる場合、若しくは同距離が下限値よりも短くなる場合を意味する。
【００５０】
［第５工程］
下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａへのシール材Ｒの塗布が終了すると、制御装置５１は、ｚ軸アクチュエータ２７を駆動して、塗布ノズル３２の先端とステージ２２の上面２２ａとの間に下基板Ｗ１の厚さ以上の間隔が設けられる位置にシリンジ３１を配置する。次いで、制御装置５１は、下基板Ｗ１のステージ２２上への固定を解除すべく吸着装置３５を制御する。その後、下基板Ｗ１は、搬送装置によって、シール描画装置１０から液晶滴下装置へ移動される。
【００５１】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）塗布ノズル３２の下方のステージ２２上に設置された下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａとの間の距離を測定する距離センサ３３と、制御装置５１が設けられている。制御装置５１は、距離センサ３３により下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａから所定の初期位置に配置された塗布ノズル３２までの高さＨを測定する。そして、測定した高さＨに基づいてその高さよりも低い移動目標位置を算出することと、算出した移動目標位置まで塗布ノズル３２を降下させることを、塗布ノズル３２の先端の高さが目標高さｈ０以下となるまで繰り返し実行する。これらを備えたことにより、塗布ノズル３２の塗布開始高さを決定する時、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａのゆがみを考慮する必要がない。また、再帰的な制御により作業工程の簡略化を行うことができる。従って、塗布ノズル３２の先端の塗布開始高さを算出してシール材Ｒの塗布を行うとともに、シール材Ｒの塗布に要する時間を短縮することができる塗布装置及び塗布方法を提供することができる。
【００５２】
（２）制御装置５１は塗布ノズル３２の塗布開始位置を設定する際に、距離センサ３３を制御して測定した高さの値から目標高さｈ０の値を引いた値を２分の１にして移動目標位置を算出するため、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａの歪みを考慮する必要が無く、下降を行なっても塗布ノズル３２の先端が基板に当たることは原理上無い。また、塗布開始高さを例えば移動目標値の１／２（２の１乗分の１）、１／３（３の１乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）などと、変化に富む定数を用いて効率良く算出し、再帰的な制御により移動することができるため、作業工程の簡略化並びに効率化を行うことができる。
【００５３】
（３）制御装置５１は塗布ノズル３２を降下させる毎に該塗布ノズルの先端の高さを測定し、該測定値から前記移動目標位置を算出するため、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａと塗布ノズル３２の先端との間の距離を、塗布ノズル下降のその都度行なうことから、精度よく塗布ノズル３２の所定位置を設定することができる。
【００５４】
（４）制御装置５１は、塗布ノズル３２の先端が許容値εを含めた目標高さｈ０以下となるとき、予め設定した許容値ε分塗布ノズル３２を上昇させるため、許容値ε分上昇させることで再度目標高さｈ０付近へと塗布ノズル３２を移動し、下降のための制御を再度行なう事ができる。
【００５５】
尚、上記一実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、塗布開始高さを設定する際に、許容値ε分の高さを除かないで塗布ノズル３２の下降計算を行なってもよい。距離センサ３３の精度が高ければ、制御装置５１を以ってして逐一差分をとる必要が無いため、塗布開始時に設定する初期高さ算出及び距離センサ３３の動作時間が短縮される。
【００５６】
・上記実施形態の第３工程において、高さの測定を塗布ノズル３２の下降毎に行なっているが、距離センサ３３の精度がよい場合においては初期位置の１／２（２の１乗分の１）、１／４（２の２乗分の１）、１／８（２の３乗分の１）、１／１６（２の４乗分の１）などと、算出回数に応じて降下する距離が短くなるよう予め設定しておいてもよい。精度のよい距離センサを用いる場合は下降の都度高さ測定を行なわずに、目標高さｈ０付近まで下降することができるため、塗布開始位置を速やかに設定することができる。
【００５７】
・上記実施形態において、塗布開始高さを設定するときに、現時点における塗布ノズル３２の先端の高さが、目標高さｈ０よりも低い高さとなる場合、算出前の高さＨｘに予め設定しておいた許容値εを加えた分上昇し、再測定して目標値とその許容値ε内に塗布ノズル３２が設置されるようにしてもよい。
【００５８】
・上記実施形態において、制御装置５１は塗布開始高さを設定するときに、現時点における塗布ノズル３２の先端の高さが、目標高さｈ０から許容値εを引いた高さよりも低い高さとなる場合、微小距離だけ上昇させながら高さを測定し、目標高さｈ０から許容値εを引いた高さ以上となるまで繰り返し実行する。微小距離ずつ塗布ノズル３２の先端をこの微小制御工程をもってして上昇させるため、目標高さｈ０から許容値εを引いた高さに極力近い塗布開始高さを得る事ができる。
【００５９】
・制御装置５１は、算出された移動目標位置が目標高さｈ０から許容値εを引いた値よりも低くなると判断した場合、先に塗布ノズル３２を下降する動作を行なうのではなく、例えば許容値ε分塗布ノズル３２を上昇させて再度移動目標位置を算出してもよい。これにより、塗布ノズル３２が基板に衝突することが原理上無くなる。
【００６０】
・上記実施形態では、吸着装置３５は、真空吸着力により下基板Ｗ１をステージ２２の上面２２ａに固定するが、静電吸着力により下基板Ｗ１をステージ２２の上面に固定するものであってもよい。この場合、ステージ２２には、各吸着領域に対応して静電チャックが設けられる。
【００６１】
・上記実施形態のシール描画装置１０では、塗布ノズル３２及び距離センサ３３を有するシリンジ３１はそれぞれ１つ備えられている。しかしながら、このようなシリンジ３１は、ｘ軸アクチュエータ２５によりｘ方向に移動されるｘ軸ベース２６及びｚ軸アクチュエータ２７によりｚ方向に移動されるｚ軸ベース２８とともに、連結部２３ｂに複数設けられてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、補正量は、下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａにシール材Ｒで所望のパターンを描画する際の塗布ノズル３２の先端の軌道に沿って連続的に算出される。しかしながら、補正量は、当該軌道上の複数個所について、そのｘ方向位置及びｙ方向位置に対応させて算出されるものであってもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、下基板Ｗ１と上基板Ｗ２との間に液晶を封入するためのシール材Ｒを塗布するシール描画装置１０に本発明を具体化して説明したが、このようなシール描画装置１０に限らず、平板に対して液体材料を所望の形状に塗布する塗布装置であればどのような塗布装置に本発明を具体化してもよい。例えば、基板の表面にはんだを塗布する塗布装置等に本発明を具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】貼り合せ基板製造装置におけるシール描画装置の概略構成図。
【図２】基板及びステージの平面図。
【図３】シール描画装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】高さセンサの原理説明図。
【図５】高さセンサの作用説明図。
【符号の説明】
【００６５】
２２…ステージ、２２ａ…ステージの上面、２３…移動手段としてのガントリ、２４…ｙ軸アクチュエータ、２５…ｘ軸アクチュエータ、２７…ｚ軸アクチュエータ、３１…シリンジ、３２…塗布ノズル、３３…ノズル側測定手段としての距離センサ、５１…制御手段としての制御装置、Ｒ…液体材料としてのシール材、Ｓ１…測定信号としての第１の測定信号、Ｗ１…基板としての下基板、Ｗ１ａ…表面のうちの上面、Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈｘ…塗布ノズル３２から下基板Ｗ１の上面Ｗ１ａまでの高さ、Ｈ…初期位置、ｈ０…目標高さ、ε…許容値。
【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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