JP2010042399A - Coating apparatus - Google Patents
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Abstract
【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4A coating apparatus capable of appropriately measuring a cross-sectional area and a cross-sectional shape of a coating liquid applied to a substrate is provided.
A system controller 220 and a servo driver 222 in a coating unit 20 move a substrate stage 116 and a head 110 by servo control at a timing for measuring a cross-sectional area of a paste 60 coated on a glass substrate 50. Servo control is stopped by stopping power supply to the servo motors 202, 206, and 210. As a result, when the substrate stage 116 and the head 110 are to be held at predetermined positions, the cross-sectional area of the paste 60 is appropriately measured without causing minute vibrations associated with servo control for alignment. It becomes possible.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus that coats a substrate with a coating solution.
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。 Conventionally, when manufacturing a liquid crystal display panel, a paste applying apparatus for applying a liquid crystal sealing paste to a glass substrate has been used. In such a paste application apparatus, a glass substrate is mounted on a stage, and the paste is applied to the glass substrate by discharging the paste filled in the syringe from a nozzle. When applying the paste, it is necessary to appropriately apply the paste to the glass substrate. In general, the paste has a property (thixotropic property) in which the viscosity increases with time. For this reason, even if the application conditions in the paste application apparatus are the same, such as keeping the distance between the tip of the nozzle and the glass substrate constant, a difference may occur in the amount of paste applied to the glass substrate.
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。 Therefore, for example, the paste application apparatus described in Patent Document 1 measures the cross-sectional shape of the paste by measuring the distance to the paste applied to the substrate by an optical distance meter, and the cross-sectional shape is It is possible to confirm whether or not it is appropriate, and further whether or not the amount of paste is appropriate.
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。 However, in the above-described conventional paste coating apparatus, the following problems occur when the stage and head are moved by servo control during paste coating. That is, in servo control, the position of the stage or head is detected based on the rotation amount of the servo motor for moving the stage or head, and further, the drive of the servo motor is controlled based on the position, Feedback control is performed so that the stage and head are aligned.
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。 Under such servo control, the stage or head is stopped at a predetermined position so that the optical distance meter can measure the distance while holding the stopped state at the predetermined position. When this is done, a phenomenon called hunting occurs in which the servomotor vibrates by alternately repeating forward rotation and reverse rotation, which may cause minute vibrations on the stage and the head. Since the cross section of the paste is very small, even such minute vibrations hinder accurate distance measurement by an optical distance meter.
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。 This invention is made | formed in view of such a situation, and provides the coating device which can perform appropriately the measurement of the cross-sectional area and cross-sectional shape of the coating liquid apply | coated to the board | substrate.
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。 According to the present invention, a coating apparatus for coating a substrate with a coating liquid includes a stage on which the substrate is mounted, a head having a nozzle that discharges the coating liquid toward the substrate, and a nozzle that is discharged from the nozzle to the substrate. Measuring means for measuring the cross-sectional area or cross-sectional shape of the applied coating liquid, a drive mechanism for moving at least one of the stage and the head by servo control, and a cross-sectional area or cross-section of the coating liquid by the measuring means Control means for stopping servo control by the drive mechanism when measuring the shape.
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。 According to this configuration, at the timing of measuring the cross-sectional area or cross-sectional shape of the coating solution applied to the substrate, the servo control for moving the stage or the head is stopped, so that the stage or the head remains in a predetermined position. When trying to do so, minute vibrations associated with servo control for alignment do not occur, and the cross-sectional area and cross-sectional shape of the coating liquid can be appropriately measured.
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。 In the coating apparatus according to the present invention, the drive mechanism includes a servo motor, and the servo motor is driven by the supplied power to perform servo control, and the control means is based on the measurement means. When measuring the cross-sectional area or cross-sectional shape of the coating liquid, power supply to the servo motor is stopped.
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。 According to this configuration, the servo control can be stopped by stopping the power supply itself to the servo motor.
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。 The coating apparatus according to the present invention includes a drive shaft attached to at least one of the stage and the head, and the servo motor rotates the drive shaft.
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。 In the coating apparatus according to the present invention, the control means controls the servo for one of the stage and the head, which is predetermined as an error in measuring the cross-sectional area or cross-sectional shape of the coating liquid due to vibration. The drive mechanism is controlled so as to stop.
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。 According to this configuration, only the servo control for the stage and the head that causes an error in the measurement of the cross-sectional area or the cross-sectional shape of the coating liquid due to vibration is stopped, and the stop of the servo control can be minimized. it can.
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。 According to the present invention, when measuring the cross-sectional area or cross-sectional shape of the coating liquid applied to the substrate, the minute vibration associated with the servo control for alignment when the stage or head is to be held at a predetermined position. Therefore, it is possible to appropriately measure the cross-sectional area and cross-sectional shape of the coating liquid. Thereby, it becomes possible to determine appropriately the application state of a coating liquid, and the reliability of the coating quality of a coating liquid can be improved.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a paste coating system to which a coating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. A
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。
The
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。
The coating units 20-1, 20-2, 20-3, and 20-4 apply a paste to the surface of the
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。
After the paste is applied to the
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。
FIG. 2A shows coating units 20-1, 20-2, 20-3, and 20-4 (hereinafter, these coating units 20-1, 20-2, 20-3, and 20-4 are combined together as appropriate. It is an external perspective view of “
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。
2A includes a
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。
A
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。
The lower surface of the
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。
The upper surface of the
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。
Prior to applying the paste, the cameras 114-1 and 114-2 each photograph the surface of the
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。
After the position where the paste is to be applied is specified, the application nozzles 112-1 and 112-2 discharge the paste from the tip of the nozzle toward the surface of the
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。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the application nozzle unit 112-1. The application nozzle unit 112-1 shown in FIG. 3 includes a
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。
At the time of applying the paste, the
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。
The laser sensor 113-1 measures the distance to the
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。
The cross-sectional area sensor 120-1 constitutes a part of the measuring means and measures the distance to the paste applied to the
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。
4 is a perspective view showing an example of a distance measurement to the paste applied to the
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。
Further, the cross-sectional area sensor 120-1 irradiates the
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。
Next, details of servo control during movement of the head 110 and the
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。
As shown in FIG. 7, the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Similarly, when the
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。
The position of the
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。
Next, the operation at the time of measuring the cross-sectional area of the
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)。
When the operator turns on the main power supply (not shown), the supply of power from the external power supply to the
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)。
Thereafter, when the alignment mark is detected by the camera 114-1 photographing the surface of the
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。
Thereafter, the
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。
If it is not time to measure the cross-sectional area of the
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。
On the other hand, when it is time to measure the cross-sectional area of the
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。
Usually, for one
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)。
In response to this command, the
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。
Next, the
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。
Thereafter, the cross-sectional area sensor 120-1 irradiates laser light from the light inlet /
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。
The
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。
When the measurement of the cross-sectional area of the
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。
Next, the
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。
On the other hand, when there is no unmeasured measurement location, the process returns to the application of the
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。
As described above, in the present embodiment, the
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。
In the above-described embodiment, the
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。
Further, in the above-described embodiment, the servo control for moving both the head 110 and the
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。
In the above-described embodiment, the
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。 The coating apparatus according to the present invention can appropriately measure the cross-sectional area and cross-sectional shape of the coating liquid applied to the substrate, and is useful as a coating apparatus.
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
10 Paste coating system 20-1, 20-2, 20-3, 20-4 Coating unit (coating device)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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。 A coating apparatus for applying a coating liquid to a substrate,
A stage on which the substrate is mounted;
A head having a nozzle for discharging the coating liquid toward the substrate;
Measuring means for measuring a cross-sectional area or a cross-sectional shape of the coating liquid discharged from the nozzle and applied to the substrate;
A drive mechanism for moving at least one of the stage and the head by servo control;
And a control unit that stops servo control by the drive mechanism when the cross-sectional area or cross-sectional shape of the coating liquid is measured by the measuring unit.
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。 The drive mechanism includes a servo motor, and performs servo control by driving the servo motor with supplied power.
2. The coating apparatus according to claim 1, wherein the control unit stops power supply to the servo motor when the measurement unit measures a cross-sectional area or a cross-sectional shape of the coating liquid.
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。 A drive shaft attached to at least one of the stage and the head;
The coating apparatus according to claim 2, wherein the servo motor rotates the drive shaft.
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