(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布物が載置可能に設けられるＸＹテーブルと、
このＸＹテーブル上に載置される前記被塗布物に対して対向配置されるように設けられる複数の吐出口をそれぞれ少なくとも１つずつ有する複数の塗布ノズルと、
前記被塗布物が有するパターンを撮像し、この撮像に基づいて前記ＸＹテーブルに対する前記被塗布物の傾き角度を認識する認識手段と、
前記複数の塗布ノズルのそれぞれを少なくとも前記ＸＹテーブル表面に対して平行移動可能とする複数の駆動手段と、
認識された前記被塗布物の傾き角度に基づき、前記複数の塗布ノズルのそれぞれの吐出口の相対位置を前記駆動手段によって決定し、前記複数の吐出口と前記被塗布物との相対的な傾きを維持しつつ、前記被塗布物と前記吐出口とを相対移動させることにより前記被塗布物上への塗布を行なわせる制御手段と
を具備することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
ＸＹテーブル上に配置された被塗布物の傾き角度を認識する認識工程と、
この認識工程において認識された被塗布物の傾きに基づいて、この被塗布物に対向して配置される吐出口を有する複数の塗布ノズルを駆動し、前記複数の吐出口の所定の配列状態の前記被塗布物との相対的な傾きを調整する位置調整工程と、
前記相対的な傾きを保ちながら前記被塗布物と前記吐出口とを相対移動させることにより前記基板上への塗布を行う塗布工程と
を具備することを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
請求項１に記載の塗布装置を用いて、被塗布物となる透光性配線基板上にシール材を塗布する工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の塗布方法を用いて、被塗布物となる透光性配線基板上にシール材を塗布する工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板に液状体としてのシール材を塗布するための塗布装置、塗布方法及び表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置に用いられるガラス基板やプリント基板などにおいては、ペースト状の接着剤や樹脂などの液状体を塗布することが要求されることがあり、そのような場合には塗布装置が用いられる。
【０００３】
上記塗布装置は塗布ノズルを有し、この塗布ノズルには液状体が所定の圧力で供給される。したがって、塗布ノズルを上記基板に対して相対的に走査させることで、その基板に液状体を所定の形状で塗布することができる。
【０００４】
上記塗布装置には上記基板がロボットなどによって供給されるＸＹテーブルが設けられている。したがって、基板をＸＹテーブル上に供給した後、このＸＹテーブルを予め設定された液状体の塗布形状に応じてＸＹ方向に駆動すれば、上記塗布ノズルによって液状体を基板に塗布することができる。
【０００５】
基板がＸＹ方向及びθ方向に高精度に位置決めされてＸＹテーブル上に供給されれば、ＸＹテーブルを予め設定された塗布データに基づき駆動することで、液状体を上記基板に高精度に塗布することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、ロボットによってＸＹテーブル上に供給される基板はＸＹ方向及びθ方向において、設定された位置からずれて供給されることがある。そのため、基板をＸＹテーブルに供給したならば、その基板を撮像して画像処理によって位置ずれ量を算出し、そのずれ量を補正しなければ、基板に液状体を所定の塗布形状で精度よく塗布することができないことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
基板を、塗布ノズルに対してＸＹ方向及びθ方向に高精度に位置決めする場合、従来は図７に示す構成が採用されていた。同図において５０は架台で、この架台５０上にはＹ方向に駆動されるＹ可動体５１を有するＹガイド体５２が設けられている。このＹガイド体５２上にはＸガイド体５３が設けられている。このＸガイド体５３によってＸ方向に駆動されＸ可動体５４にはθテーブル５５が設けられている。このθテーブル５５上には載置テーブル５６が設けられ、この載置テーブル５６上に被塗布物となる基板Ｓが位置決め載置される。それによって、上記基板ＳをＸＹ方向及びθ方向に位置決めができるようにしている。
【０００８】
ところで、最近では基板が大型化しているため、その大型化に応じてθテーブルも大きくしなければならない。しかしながら、θテーブルを大きくすると、このθテーブルの剛性が著しく低下することになるので、機械的精度が低下し、基板を高精度に位置決めできないということがあったり、θテーブルのコストが大幅に上昇するということがあった。
【０００９】
また、基板が大型化すると、その基板には複数の塗布ノズルによって液状体を同時に塗布することで、複数のパターンを同時に形成するということが行なわれている。そのような場合、ＸＹテーブルをθテーブルによってθ方向に駆動できるようにしただけでは、複数の塗布ノズルをＸＹテーブル上の基板に対してそれぞれ別々に位置決めすることができない。そのため、複数の塗布ノズルを用いた場合、これら複数の塗布ノズルによって基板に所定のパターンを同時に、しかも高精度に塗布することができないということもある。
【００１０】
図８は基板Ｗが角度θで傾斜してＸＹテーブルＴに供給されたときに、その角度θを補正せずにシール剤を塗布して複数のパターンＰを形成した場合で、その場合には各塗布パターンＰが基板に対して角度θでずれてしまうことになる。
【００１１】
この発明は、θテーブルを用いずに、ＸＹテーブルに供給された基板に対して複数の塗布ノズルにより液状体を高精度に塗布できるようにした液状体の塗布装置、塗布方法及び表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、被塗布物が載置可能に設けられるＸＹテーブルと、
このＸＹテーブル上に載置される前記被塗布物に対して対向配置されるように設けられる複数の吐出口をそれぞれ少なくとも１つずつ有する複数の塗布ノズルと、
前記被塗布物が有するパターンを撮像し、この撮像に基づいて前記ＸＹテーブルに対する前記被塗布物の傾き角度を認識する認識手段と、
前記複数の塗布ノズルのそれぞれを少なくとも前記ＸＹテーブル表面に対して平行移動可能とする複数の駆動手段と、
認識された前記被塗布物の傾き角度に基づき、前記複数の塗布ノズルのそれぞれの吐出口の相対位置を前記駆動手段によって決定し、前記複数の吐出口と前記被塗布物との相対的な傾きを維持しつつ、前記被塗布物と前記吐出口とを相対移動させることにより前記被塗布物上への塗布を行なわせる制御手段と
を具備することを特徴とする塗布装置にある。
【００１７】
請求項２の発明は、ＸＹテーブル上に配置された被塗布物の傾き角度を認識する認識工程と、
この認識工程において認識された被塗布物の傾きに基づいて、この被塗布物に対向して配置される吐出口を有する複数の塗布ノズルを駆動し、前記複数の吐出口の所定の配列状態の前記被塗布物との相対的な傾きを調整する位置調整工程と、
前記相対的な傾きを保ちながら前記被塗布物と前記吐出口とを相対移動させることにより前記基板上への塗布を行う塗布工程と
を具備することを特徴とする塗布方法にある。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の塗布装置を用いて、被塗布物となる透光性配線基板上にシール材を塗布する工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法にある。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項２に記載の塗布方法を用いて、被塗布物となる透光性配線基板上にシール材を塗布する工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法にある。
【００２０】
この発明によれば、基板をＸＹテーブルによってＸＹ方向に駆動できるようにするとともに、ｎ個の塗布ノズルのうち、（ｎ−１）個の塗布ノズルをＸＹ方向に駆動できるようにしたから、ＸＹテーブルに供給される基板の位置がずれていても、そのずれ量に応じてｎ個の塗布ノズルを基板に対してそれぞれ位置決めしたのち、基板を上記ずれ量に応じて補正された塗布データに基づき駆動することで、複数の塗布ノズルによって基板に液状体を塗布することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図１はこの発明の塗布装置を示し、この塗布装置は架台１を備えている。この架台１上にはＹガイド体２が設けられている。このＹガイド体２にはＸガイド体３が水平面上のＹ方向に沿って駆動可能に設けられている。このＸガイド体３上にはＸＹテーブル４が水平面上のＸ方向に沿って駆動可能に設けられている。つまり、ＸＹテーブル４はＸＹ方向に駆動可能となっている。なお、図１におけるＸ、Ｙ方向は同図に矢印で示す方向である。
【００２３】
上記ＸＹテーブル４上には、図１に鎖線で示す、たとえば液晶表示装置に用いられる被塗布物としての矩形状の基板５が図示しないロボットによって供給される。この基板５にはｎ個、この実施の形態では後述する３つの塗布ノズル２６によって液状体である、ペースト状のシール剤が所定のパターンで塗布されるようになっている。
【００２４】
上記架台１の前後方向後端側には、幅方向全長にわたって取付け体６が設けられている。この取付け体６の前面には、長手方向中央部に取付け部７が設けられ、この取付け部７の一側には第１のＸ駆動機構１１、他側には第２のＸ駆動機構１２が設けられている。
【００２５】
上記第１のＸ駆動機構１１には第１のディスペンサヘッド１０Ａが設けられ、上記取付部７には第２のディスペンサヘッド１０Ｂ、上記第２のＸ駆動機構１２には第３のディスペンサヘッド１０Ｃがそれぞれ設けられている。
【００２６】
各ディスペンサヘッド１０Ａ〜１０Ｃは以下のごとく構成されている。すなわち、図２に示すように、上記第１、第２のＸ駆動機構１１，１２にはそれぞれ駆動手段となるＸ駆動源１３によってＸ方向に駆動される第１、第２のＸ可動体１４，１５が設けられている。各Ｘ可動体１４，１５にはそれぞれ第１、第２のＹ可動体１６，１７が設けられている。各Ｙ可動体１６，１７は上記第１、第２のＸ可動体１４、１５に設けられた駆動手段であれるＹ駆動源１８によって同図に矢印で示すＹ方向（図１のＹ方向と同じ方向）に数ｍｍの範囲で駆動されるようになっている。
【００２７】
上記取付け体６に設けられた取付け部７には上記各Ｙ可動体１６，１７と同じ形状の支持体２１が設けられている。上記一対のＹ可動体１５,１６及び支持体２１にはそれぞれＺ駆動源２２によってＺ方向に駆動される矩形板状の第１乃至第３のＺ可動体２３〜２５が設けられている。
【００２８】
各Ｚ可動体２３〜２５には図１に示すように塗布ノズル２６と変位センサ２７が設けられている。つまり、各塗布ノズル２６と変位センサ２７とはＸ、Ｙ、Ｚ方向に駆動されるようになっており、Ｘ駆動源１３、Ｙ駆動源１８及びＺ駆動源２１はノズル駆動手段を構成している。
【００２９】
また、第１、第２のＹ可動体１６，１７には、このＹ可動体１６，１７と一体的にＹ方向に変位する取付け板２８が設けられている。各取付け板２８にはそれぞれ撮像カメラ２９ａ，２９ｂが視野方向をＺ方向下方に向けて設けられている。撮像カメラ２９ａ，２９ｂによって撮像された部位は、架台１の上面側方に設置されたモニタ３１に写し出される。
【００３０】
上記架台１の側方には制御装置３２が配置されている。この制御装置３２は、図３に示すようにデータ入力部３３を有する。このデータ入力部３３は、基板５に塗布されるシール剤の塗布形状をＸ、Ｙ、Ｚの三次元情報として塗布データ補正演算処理部３４に入力するとともに、基板５がＸＹテーブル４上にＸＹ及びθ方向に誤差のない状態で供給されたときの基板５の四隅部に設けられた４つの位置合わせマーク５ａ（図４に示す）のそれぞれのＸＹ座標が入力される。
【００３１】
上記塗布データ補正演算処理部３４には位置検出部３５が接続されている。この位置検出部３５には上記第１のディスペンサヘッド１０Ａに設けられた第１の撮像カメラ２９ａと、上記第３のディスペンサヘッド１０Ｃに設けられた第２の撮像カメラ２９ｂからの撮像信号が入力される。
【００３２】
第１の撮像カメラ２９ａは、図４に示すように、ＸＹテーブル４上に供給された基板５の幅方向（Ｘ方向）一端側の前後方向両端部に設けられた２つの位置合わせマーク５ａを撮像し、第２の撮像カメラ２９ｂは基板５の幅方向他端側の前後方向（Ｙ方向）両端部に設けられた２つの位置合わせマーク５ａを撮像する。なお、この位置合わせマークは、基板５上の配線パターンや基板５の角部などに設けられた所定のパターンで代用することができる。
【００３３】
図５のフローチャートに示すように、上記塗布データ補正演算処理部３４では、データ入力部３３から入力された位置合わせマーク５ａのＸＹ座標と、第１、第２のカメラ２９ａ、２９ｂによって撮像された位置合わせマーク５ａのＸＹ座標が比較認識され、それによってＸＹテーブル４上に供給された基板５のＸＹ方向とθ方向のずれ量とを算出する。
【００３４】
上記塗布データ補正演算処理部３４で算出された基板５のＸＹ方向とθ方向のずれ量は、ノズル初期位置補正演算処理部３６に入力される。このノズル初期位置補正演算処理部３６では、基板５のずれ量に基づき、各ディスペンサヘッド１０Ａ〜１０Ｃにそれぞれ設けられた３つの塗布ノズル２６の初期位置、つまりシール剤を塗布し始めるときの最初のＸＹ座標（初期位置）を算出する。
【００３５】
このノズル初期位置補正演算処理部３６が算出した３つの塗布ノズル２６の初期位置に基づき、ＸＹテーブル４を駆動制御するＸＹテーブル制御部３７と、第１、第３のディスペンサヘッド１０Ａ、１０Ｃの塗布ノズル２６をＸＹ方向に駆動するディスペンサヘッド制御部３８とに駆動信号が出力される。
【００３６】
それによって、まずＸＹテーブル制御部３７がＸＹテーブル４によって基板５をＸＹ方向に駆動し、図６（ａ）に示すように第２のディスペンサヘッド１０Ｂの塗布ノズル２６の中心がこの塗布ノズル２６によって基板５に塗布されるシール剤の塗布パターンＰ２  の初期位置Ｘ２  に一致するよう、この基板５を位置決めする。この状態を図６（ａ）に示す。
【００３７】
第２のディスペンサヘッド１０Ｂの塗布ノズル２６を塗布パターンＰ２  の初期位置Ｘ２  に位置決めすると、第１、第３のディスペンサヘッド１０Ａ，１０Ｃの塗布ノズル２６の中心位置は、それぞれの塗布パターンＰ１  、Ｐ３  の初期位置Ｘ１  、Ｘ３  に対して、第２のディスペンサヘッド１０Ｂの塗布ノズル２６を位置決めしたときのＸＹ方向の移動量と、ＸＹテーブル４上に供給されたときの基板５のＸＹ方向のずれ量とを加算した分だけＸＹ方向にずれていることになる。
【００３８】
したがって、ディスペンサヘッド制御部３８は、それらの誤差に応じて第１のディスペンサヘッド１０Ａの塗布ノズル２６と、第３のディスペンサヘッド１０Ｃの塗布ノズル２６とをＸＹ方向に駆動すれば、図６（ｂ）に示すように、これら塗布ノズル２６の中心をそれぞれシール剤を塗布するときの初期位置Ｘ１  、Ｘ３  に位置決めすることができる。
【００３９】
さらに、ディスペンサヘッド制御部３８は、３つのディスペンサヘッド１０Ａ〜１０Ｃの塗布ノズル２６をＺ方向に駆動し、基板５の板面との間隔を所定の値に設定する。それによって、各塗布ノズル２６から基板５に供給されるシール剤の塗布量が設定される。
【００４０】
このようにして、３つの塗布ノズル２６が各塗布パターンＰ１  〜Ｐ３  の初期位置Ｘ１  〜Ｘ３  に位置決めされたなら、ＸＹテーブル制御部３７によってＸＹテーブル４を、上記塗布データ補正演算処理部３４によって補正されたシール剤の塗布パターンＰ１  〜Ｐ３  に応じてＸＹ方向に駆動する。それと同時に、塗布ノズル吐出制御部３９によって各塗布ノズル２６にシール剤が所定の圧力で供給される。
【００４１】
それによって、基板５には、３つの塗布ノズル２６によって同時にシール剤を同じパターンで塗布することができる。
【００４２】
すなわち、３つの塗布ノズル２６のうち、第１、第３のディスペンサヘッド１０Ａ，１０Ｃに設けられた２つの塗布ノズル２６をＸＹ方向に駆動できるようにしたことで、ＸＹテーブル４をＸＹ方向に移動させて第２のディスペンサヘッド１０Ｂを初期位置Ｘ２  に位置決めした後、第１、第３のディスペンサヘッド１０Ａ，１０Ｃに設けられた各塗布ノズル２６をＸＹ方向に駆動することで、それぞれの塗布ノズル２６を初期位置Ｘ１  、Ｘ２  に位置決めすることができる。
【００４３】
したがって、３つの塗布ノズル２６を初期位置Ｘ１  〜Ｘ３  に決めしたならば、ＸＹテーブル４に供給されたときの基板５の位置ずれ量に応じた補正を行ないながら、このＸＹテーブル４をシール剤の塗布パターンＰ１  〜Ｐ３  に応じてＸＹ方向に駆動すれば、３つの塗布ノズル２６によって基板５のシール剤を同時に同じ形状で塗布することができる。
【００４４】
すなわち、従来のようにθテーブルを用いて基板５をθ方向に位置決め制御しなくても、ＸＹテーブル４に供給された基板５のθ方向のずれを補正してシール剤を塗布することが可能となる。
【００４５】
上記一実施の形態では、ディスペンサヘッドを３つ備えた塗布装置について説明したが、ディスペンサヘッドの数は２つ或いは４つ以上の複数ｎであって、（ｎ−１）個のディスペンサヘッドの塗布ノズルがＸＹＺ方向に駆動することができ、１つのディスペンサヘッドがＺ方向だけに駆動できる構成であればよい。
【００４６】
［実施の形態の効果］
この発明の実施の形態に示す塗布装置によれば、塗布ノズルの吐出口の配置を基板の配置状態に応じて変更することが可能になるため、ＸＹテーブル上に配置された基板の傾きに応じて、吐出口の配列を傾けることができるようになり、基板と基板上に塗布されるパターンとの位置関係をθ軸なしに補正可能となる。
【００４７】
これによって、ＸＹテーブル上に基板を配置する際に、基板とＸＹテーブルとの位置を厳密に決める必要をなくすことができる。基板を回転させる必要をなくすことができるので、装置の構成を簡素にすることができるようになるとともに、位置決め工程の削減、及びＸＹテーブルの軽量化に伴う高速動作も実現されるため、高スループットの塗布装置及び塗布方法を提供することを可能とする。
【００４８】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、基板をＸＹテーブルによってＸＹ方向に駆動できるようにするとともに、ｎ個の塗布ノズルのうち、（ｎ−１）個の塗布ノズルをＸＹ方向に駆動できるようにした。
【００４９】
そのため、ＸＹテーブルに供給される基板の位置がずれていても、そのずれ量に応じてｎ個の塗布ノズルを基板に対してそれぞれ位置決めしたのち、基板を上記ずれ量に応じて補正された塗布データに基づき駆動することで、複数の塗布ノズルによって基板に液状体を塗布することができる。つまり、基板のθ方向のずれ量を、従来のようにθテーブルを用いることなく、補正して液状体を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態の塗布装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】第１乃至第３のディスペンサヘッドの構成を省略して示す斜視図。
【図３】制御装置の構成図。
【図４】基板に形成された位置合わせマークを説明するための図。
【図５】基板のＸＹθ方向の位置ずれ補正を説明するフローチャート。
【図６】シール剤を塗布するに際し、３つの塗布ノズルを各塗布パターンの初期位置に位置決めする手順の説明図。
【図７】従来のＸＹθテーブルの概略的構造を示す断面図。
【図８】ＸＹテーブルに供給された基板のθ方向の傾きを補正せずにシール剤を塗布したときの説明図。
【符号の説明】
４…ＸＹテーブル
５…基板
２６…塗布ノズル
２９ａ…第１の撮像カメラ
２９ｂ…第２の撮像カメラ
３２…制御装置
３３…データ入力部
３４…塗布データ補正演算処理部
３５…位置検出部
３６…ノズル初期位置補正演算部
３７…ＸＹテーブル制御部
３８…ディスペンサヘッド制御部
【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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【図７】
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【図８】
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