(57)【要約】【課題】装置の簡略化及び塗布異常検査時間の短縮化を実現することができる塗布装置を提供する。【解決手段】塗布装置１において、塗布対象物Ｋが載置されるステージ２と、ステージ２上の塗布対象物Ｋに対してシール材を吐出する吐出ヘッド４と、シール材の塗布パターンの目標塗布軌跡に基づいてステージ２を移動させるステージ移動機構３と、ステージ２の位置を検出する位置検出部と、検出したステージ２の位置と目標塗布軌跡に基づく位置とを比較し、塗布対象物Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状の良否を判定する判定手段とを備える。【選択図】図１
2009066576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物が載置されるステージと、
前記ステージ上の前記塗布対象物に対してシール材を吐出する吐出ヘッドと、
前記シール材の塗布パターンの目標塗布軌跡に基づいて前記ステージを移動させるステージ移動機構と、
前記ステージの位置を検出する位置検出部と、
検出した前記ステージの位置と前記目標塗布軌跡に基づく位置とを比較し、前記塗布対象物に塗布された前記シール材の塗布パターン形状の良否を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の塗布装置を用いて、塗布対象物にシール材を塗布す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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置及び表示装置の製造方法に関し、特に、シール材を塗布する塗布装置及びその塗布装置を用いる表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布装置は、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置及び電子放出表示装置等の様々な装置を製造するために用いられている。この塗布装置は、塗布対象物に対してシール材を吐出する吐出ヘッドを備えており、その吐出ヘッドと塗布対象物とを相対移動させながら、塗布対象物上にシール材を塗布し、所定の塗布パターン（シールパターン）を形成する。例えば、液晶表示装置を製造するため、２枚の基板を貼り合わせる場合には、塗布装置は、塗布対象物である基板に対して表示領域を囲むようにシール材を塗布し、矩形状の塗布パターンを形成する。その後、シール材が所定の塗布パターンどおりに塗布されたか否かを検査する塗布異常検査が行われる。この塗布異常検査を行う技術としては、基板上に塗布されたシール材を撮像し、撮像した画像からシール材の塗布状態を判定するシール検査システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−３３４４７８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、従来のシール検査システムでは、塗布パターンを撮像する複数のカメラや撮像した画像を処理する画像処理システム等が必要となるため、装置が複雑化してしまい、加えて、その塗布異常検査時間も長くなってしまう。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の簡略化及び塗布異常検査時間の短縮化を実現することができる塗布装置及び表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、塗布装置において、塗布対象物が載置されるステージと、ステージ上の塗布対象物に対してシール材を吐出する吐出ヘッドと、シール材の塗布パターンの目標塗布軌跡に基づいてステージを移動させるステージ移動機構と、ステージの位置を検出する位置検出部と、検出したステージの位置と目標塗布軌跡に基づく位置とを比較し、塗布対象物に塗布されたシール材の塗布パターン形状の良否を判定する判定手段とを備えることである。
【０００６】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、表示装置の製造方法において、前述の第１の特徴に係る塗布装置を用いて、塗布対象物にシール材を塗布することである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、装置の簡略化及び塗布異常検査時間の短縮化を実現することができる塗布装置及び表示装置の製造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】
【０００８】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る塗布装置１は、塗布対象物である基板Ｋが載置されるステージ２と、そのステージ２を保持して移動させるステージ移動機構３と、ステージ２上の基板Ｋに対してシール材（シール剤）を吐出する吐出ヘッド４と、その吐出ヘッド４を保持して移動させるヘッド移動機構５と、ステージ移動機構３及びヘッド移動機構５を支持する架台６と、各部を制御する制御ユニット７とを備えている。
【００１０】
ステージ２は、ステージ移動機構３上に積層され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（図１参照）に移動可能に設けられている。このステージ２はステージ移動機構３によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。なお、ステージ２の載置面には、ガラス基板等の基板Ｋが自重により載置されるが、これに限るものではなく、例えば、その基板Ｋを保持するため、静電チャックや吸着チャック等の機構を設けるようにしてもよい。
【００１１】
ステージ移動機構３は、ステージ２をＸ軸方向に移動させるステージＸ軸移動機構３ａと、そのステージＸ軸移動機構３ａを介してステージ２をＹ軸方向に移動させるステージＹ軸移動機構３ｂとを備えている。ステージＸ軸移動機構３ａは、ステージ２をＸ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このステージＸ軸移動機構３ａはステージＹ軸移動機構３ｂ上に設けられ、制御ユニット７に電気的に接続されている。なお、ステージＸ軸移動機構３ａとしては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。また、ステージＹ軸移動機構３ｂは、ステージＸ軸移動機構３ａをＹ軸方向に案内して移動させる移動機構である。このステージＹ軸移動機構３ｂは架台６上に設けられ、制御ユニット７に電気的に接続されている。なお、ステージＹ軸移動機構３ｂとしては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。
【００１２】
吐出ヘッド４は、シール材を吐出するためのノズル４ａを有するディスペンサヘッドである。この吐出ヘッド４は、所定の圧力により先端部であるノズル４ａからシール材を吐出する。この吐出ヘッド４は制御ユニット７に電気的に接続されている。なお、吐出ヘッド４のノズル４ａはステージ２上の基板Ｋに向けられており、吐出ヘッド４は連続的に基板Ｋにシール材を塗布するように制御される。このような吐出ヘッド４の近傍には、レーザ変位計８が固定して設けられている。このレーザ変位計８は、基板Ｋの表面に対してレーザ光を照射し、その基板Ｋの表面までの離間距離を測定する。
【００１３】
ヘッド移動機構５は、吐出ヘッド４をＺ軸方向（図１参照）に移動させるヘッドＺ軸移動機構５ａと、吐出ヘッド４をヘッドＺ軸移動機構５ａを介してＸ軸方向に移動可能に支持し、Ｘ軸方向に沿って移動させるヘッドＸ軸移動機構５ｂと、そのヘッドＸ軸移動機構５ｂを支持する支持部材５ｃとを備えている。ヘッドＺ軸移動機構５ａは、吐出ヘッド４を支持してステージ２の載置面に直交するＺ軸方向に吐出ヘッド４を移動させる移動機構である。このヘッドＺ軸移動機構５ａとしては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。また、ヘッドＸ軸移動機構５ｂは、吐出ヘッド４をＸ軸方向に移動可能にそれぞれ支持しており、その吐出ヘッド４をＸ軸方向、すなわち支持部材５ｃに沿って移動させる移動機構である。このヘッドＸ軸移動機構５ｂとしては、例えば、モータを駆動源とする送りネジ移動機構やリニアモータを駆動源とするリニアモータ移動機構等を用いる。支持部材５ｃは、ヘッドＸ軸移動機構５ｂ、すなわち吐出ヘッド４を支持する門型のコラムである。この支持部材５ｃは、その延伸部がＸ軸方向に沿うように位置付けられ、その脚部が架台６の上面に固定されて架台６上に設けられている。なお、ヘッドＸ軸移動機構５ｂは延伸部の前面（図１中）に設けられている。
【００１４】
制御ユニット７は架台６の内部に設けられている。この制御ユニット７は、図２に示すように、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータ等の制御部１１と、ステージ２の位置制御用のモーションコントローラ１２と、シール塗布に関する塗布情報や各種のプログラム等を記憶する記憶部とを備えている。塗布情報は、所定の塗布パターンや描画速度（基板Ｋの移動速度）等に関する情報を含んでいる。制御部１１は、塗布情報や各種のプログラムに基づいてステージ移動機構３及びヘッド移動機構５を制御し、吐出ヘッド４を塗布開始位置に位置付け、その後、ステージ移動機構３及び吐出ヘッド４を制御し、吐出ヘッド４のノズル４ａとステージ２上の基板Ｋとを基板Ｋの表面に沿って平行に相対移動させながら、その基板Ｋの表面にシール材を塗布する。このとき、制御部１１は、レーザ変位計８により測定された離間距離によるフィードバック制御を行うことによって、吐出ヘッド４のノズル４ａと基板Ｋの表面とのギャップを所定のギャップに保つように制御する。
【００１５】
この制御ユニット７には、図２に示すように、モータドライバ１３が接続されている。このモータドライバ１３は、ステージ移動機構３のモータ（ステージＸ軸移動機構３ａ及びステージＹ軸移動機構３ｂの各々のモータ）Ｍを駆動する。また、ステージ移動機構３には、ステージ２の位置を検出する位置検出部１４が設けられている。この位置検出部１４は、複数の目盛りを有するリニアスケール及びそれらの目盛りを検出するセンサヘッドを備えている。この位置検出部１４は、センサヘッドによりリニアスケールの各目盛りを検出し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の面内でのステージ２の位置を取得し、その位置情報（位置信号）を制御部１１、モーションコントローラ１２及びモータドライバ１３に送信する。なお、位置検出部１４としては、例えば、光学式、磁気式及び静電式等の検出部を用いる。
【００１６】
制御部１１は、目標軌跡算出処理１１ａを実行し、シール塗布の目標塗布軌跡（ＸＹ座標により規定される目標塗布軌跡）Ａ１を算出し、算出した目標塗布軌跡Ａ１をモーションコントローラ１２に送信する。加えて、制御部１１は、判定処理１１ｂを実行し、位置検出部１４から得られるステージ２の位置（ＸＹ座標により規定される位置）と目標塗布軌跡Ａ１との差（離間距離）Ｌ１、Ｌ２を算出し、基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状の良否を判定する。
【００１７】
ここで、例えば、図３に示すように、塗布装置１がステージ２上の基板Ｋの周縁部にシール材を塗布し、矩形状の１つの塗布パターンＰを描画する場合には、判定処理１１ｂにより、ステージ２の位置、すなわち基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターンＰの中心（中心線Ａ２）と目標塗布軌跡Ａ１との差Ｌ１、Ｌ２が算出され、その差Ｌ１、Ｌ２が所定範囲内であるか否かが判断される。その差Ｌ１、Ｌ２が所定範囲内である場合には、基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状は良好であると判定され（ＯＫ判定）、塗布異常は発生していないと判断される。一方、その差Ｌ１、Ｌ２が所定範囲外となる場合には、基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状は問題ありと判定され（ＮＧ判定）、塗布パターンＰの塗布異常が発生したと判断される。例えば、塗布パターンＰの直線部分では、中心線Ａ２と目標塗布軌跡Ａ１との差Ｌ１が算出され、塗布パターンＰの曲線部分でも、中心線Ａ２と目標塗布軌跡Ａ１との差Ｌ２が算出される。なお、その差Ｌ２は、目標塗布軌跡Ａ１の曲率中心Ｔと中心線Ａ２との距離から曲率半径を減算した値である。
【００１８】
モーションコントローラ１２は、目標位置算出処理１２ａを実行し、制御部１１から受信した目標塗布軌跡Ａ１から目標位置を算出する。さらに、モーションコントローラ１２は、指令位置算出処理１２ｂを実行し、算出した目標位置と位置検出部１４からフィードバックされるステージ２の位置とから、指令位置を算出する。その後、モーションコントローラ１２は、位置制御ループ処理１２ｃを実行し、算出した指令位置を目標速度に変換し、変換した目標速度をモータドライバ１３に送信する。
【００１９】
モータドライバ１３は、指令速度算出処理１３ａを実行し、モーションコントローラ１２から受信した目標速度と位置検出部１４からフィードバックされる速度値（速度フィードバック値）から、指令速度を算出する。その後、モータドライバ１３は、速度制御ループ処理１３ｂを実行し、算出した指令速度をトルク指令に変換し、変換したトルク指令をモータＭに送信する。
【００２０】
次に、塗布装置１が行う塗布動作について説明する。ここでは、例えば、前述のように、塗布装置１がステージ２上の基板Ｋの周縁部にシール材を塗布し、矩形状の１つの塗布パターンＰを描画する場合について説明する（図３参照）。塗布装置１は、塗布情報に基づいて、ステージ２上の基板Ｋの周縁部に沿って例えば時計回りに線状にシール材を塗布し、矩形状の塗布パターンＰを描画する。この塗布パターンＰに関する塗布パターンデータは、塗布情報の一部として記憶部に格納されている。
【００２１】
まず、制御部１１は、塗布情報に基づいて、ステージ移動機構３及びヘッド移動機構５を制御し、吐出ヘッド４のノズル４ａを塗布開始位置に移動させ、ヘッドＺ軸移動機構５ａを制御し、レーザ変位計８による測定結果に応じて吐出ヘッド４のノズル４ａと基板Ｋの表面とのギャップが所定のギャップになる位置に吐出ヘッド４を移動させる。その後、制御部１１は、塗布情報に基づいて、ステージ移動機構３及び吐出ヘッド４を制御し、吐出ヘッド４のノズル４ａに対してステージ２上の基板ＫをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させながら、そのノズル４ａからステージ２上の基板Ｋの表面にシール材を吐出する吐出動作を行い、その基板Ｋ上に塗布パターンＰを塗布する。
【００２２】
この塗布動作では、制御部１１は、塗布情報に基づいて、目標軌跡算出処理１１ａを実行し、シール塗布の目標塗布軌跡Ａ１を算出し、算出した目標塗布軌跡Ａ１をモーションコントローラ１２に送信する。モーションコントローラ１２は、目標位置算出処理１２ａを実行し、制御部１１から受信した目標塗布軌跡Ａ１から目標位置を算出する。さらに、モーションコントローラ１２は、指令位置算出処理１２ｂを実行し、算出した目標位置と位置検出部１４からフィードバックされるステージ２の位置とから、指令位置を算出する。その後、モーションコントローラ１２は、位置制御ループ処理１２ｃを実行し、算出した指令位置を目標速度に変換し、変換した目標速度をモータドライバ１３に送信する。モータドライバ１３は、指令速度算出処理１３ａを実行し、モーションコントローラ１２から受信した目標速度と位置検出部１４からフィードバックされる速度値（速度フィードバック値）から、指令速度を算出する。その後、モータドライバ１３は、速度制御ループ処理１３ｂを実行し、算出した指令速度をトルク指令に変換し、変換したトルク指令をモータＭに送信する。このようなフィードバック制御が行われる。
【００２３】
加えて、制御部１１は、塗布動作中に所定のタイミングで判定処理１１ｂを実行し、位置検出部１４から得られるステージ２の位置と目標塗布軌跡Ａ１との差（離間距離）Ｌ１、Ｌ２を算出し、基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状の良否を判定する。このとき、制御部１１は、判定処理１１ｂにより、ステージ２の位置、すなわち塗布パターンＰの中心（中心線Ａ２）と目標塗布軌跡Ａ１との差Ｌ１、Ｌ２を算出し、その差Ｌ１、Ｌ２が所定範囲内であるか否かを判断する（図３参照）。その後、制御部１１は、その差Ｌ１、Ｌ２が所定範囲内であると判断した場合には、基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状は良好であると判定し（ＯＫ判定）、塗布パターンＰの塗布異常は発生していないと判断して塗布動作を継続する。一方、その差Ｌ１、Ｌ２が所定範囲外となると判断した場合には、基板Ｋに塗布されたシール材の塗布パターン形状は問題ありと判定し（ＮＧ判定）、塗布パターンＰの塗布異常が発生したと判断して塗布動作を中断する。
【００２４】
このように塗布動作では、ステージ２の位置が位置検出部１４により検出され、そのステージ２の位置、すなわち基板２に塗布されたシール材の塗布パターンＰの中心（中心線Ａ２）と目標塗布軌跡Ａ１とが比較され、基板２に塗布されたシール材の塗布パターン形状の良否が判定される。これにより、従来のように、その塗布パターンＰを撮像する複数のカメラや撮像した画像を処理する画像処理システム等を必要とせず、その塗布パターンＰの塗布状態を検査することが可能になるので、装置が複雑化してしまうことを防止することができ、加えて、その塗布異常検査時間を短縮することができる。さらに、塗布パターンＰの塗布異常が発生した時点で塗布動作を中断することが可能になるので、不良品に対して塗布動作を継続することがなくなり、シール材を節約することができ、さらに、一連の製造時間が長くなってしまうことを防止することができる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ステージ２の位置を検出する位置検出部１４を設け、検出したステージ２の位置と目標塗布軌跡Ａ１に基づく位置とを比較し、基板２に塗布されたシール材の塗布パターン形状を判定することによって、従来のように、基板２に塗布されたシール材の塗布パターンＰを撮像する複数のカメラや撮像した画像を処理する画像処理システム等を必要とせず、その塗布パターンＰの塗布状態を検査することが可能になる。これにより、装置の簡略化及び塗布異常検査時間の短縮化を実現することができる。
【００２６】
また、前述の塗布装置１を用いて、塗布対象物としての基板Ｋにシール材を塗布することによって、装置の構成を簡略化することが可能であるので、装置の大型化を防止することができる。また、塗布異常検査時間を短縮することが可能になるので、一連の製造に要する製造時間を短縮することができる。
【００２７】
（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００２８】
例えば、前述の実施の形態においては、１つの吐出ヘッド４を用いているが、これに限るものではなく、複数の吐出ヘッド４を用いるようにしてもよい。この場合には、複数の吐出ヘッド４により同じ塗布パターンＰを並列にステージ２上の基板Ｋに塗布するようにしてもよい。また、長方形状の塗布パターンＰを用いているが、これに限るものではなく、例えば正方形や円形等の他の形状の塗布パターンを用いるようにしてもよい。
【００２９】
また、前述の実施の形態においては、塗布パターンＰの中心（中心線Ａ２）と目標塗布軌跡Ａ１との差Ｌ１、Ｌ２を算出し、算出した差Ｌ１、Ｌ２に基づいて、基板２に塗布されたシール材の塗布パターン形状の良否を判定しているが、これに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す塗布装置が備える制御ユニット及びモータドライバの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す塗布装置が行う塗布動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…塗布装置、２…ステージ、３…ステージ移動機構、４…吐出ヘッド、１４…位置検出部、Ａ１…目標塗布軌跡、Ｋ…塗布対象物（基板）、Ｐ…塗布パターン
【図１】
2009066576.tif 000003
【図２】
2009066576.tif 000004
【図３】
2009066576.tif 000005