专利名称：涂布装置与涂布方法
技术领域：
本发明涉及在平板式面板制造过程中用于在基板上涂布糊剂或滴下液晶的涂布装置或涂布方法。
背景技术：
作为现有技术，如特开平7-275770号公报中所记载的，是这样的结构将玻璃基板载置在可以沿XYθ方向移动的平台上，使得对于玻璃基板的主面对向喷嘴的吐出口，使填充在糊剂收纳筒中的糊剂从该吐出口吐出到该基板上，同时，使该基板与该喷嘴的相对位置关系变化，由此，在该基板上涂布所要形状的糊剂图案。
在上述现有技术中，在LCD等的平板式面板领域中，玻璃基板尺寸大踏步大型化，涂布头的涂布范围也在扩大，由此，支持涂布头的门型构架也变长、变大，由于装置的搬运途中或搬入清洁室而且清洁室的室温变动等、装置的温度状态发生变化，所以在门型构架中，因产生热胀的热应力，门型构架变形，所以，要将糊剂图案涂布描绘成所要的形状是非常困难的。
如前所述，随着玻璃基板尺寸的大型化，支持涂布头的门型构架也变长、变大，在装置的搬运途中或搬入清洁室而且清洁室的室温变动等、装置的温度状态发生变化。由此，在门型构架中，产生热胀的热应力，将糊剂图案涂布描绘成所要的形状和位置变得困难。
发明内容
因此，本发明的目的，是提供实现防止因热胀而产生的门型构架的变形与涂布位置精度的下降，且使糊剂图案的形状为所要形状的装置。
本发明，做成了这样的糊剂涂布机用直动式导轨支持通过直动引导内支持多个包含该喷嘴的涂布头的门型构架长度方向的热胀，由此，构成为使其可以防止在构架内产生的热应力的发生，另外，该糊剂涂布机，可以进行这样的修正控制通过基准器测量在装置设置环境中的框的热胀长度，将该喷嘴定位在该基板上的所要的位置，使得能够涂布绘制所要的糊剂图案。
图1是表示本发明的糊剂涂布机的一种实施方式的斜视图；图2是表示在图1所示的实施方式中的涂布糊剂的构造的斜视图；图3是表示在图1所示的实施方式中的主控制系统的框图；图4是表示在图1所示的实施方式中的副控制系统的框图；图5是表示在图1所示的实施方式的全体动作的框图；图6是说明糊剂图案的涂布状态的图。
具体实施例方式
本发明具有门型构架部的构架(横梁)，该门型构架部具备直动引导包含喷嘴的多个涂布头部的涂布头X轴移动机构。随着装置的大型化，该构架因周围的温度环境发生伸展，构架弯曲，涂布位置发生误差，产生了不能准确地进行糊剂涂布或液晶滴下的问题。因此，在本发明中，为了防止该构架因长度方向的热胀(X轴方向的伸展)而产生变形，构成为固定支持所述构架(横梁)的一端侧，用在X轴方向可动(Y轴方向固定)的直动式导轨支持另一端侧，使得。由此，可以防止在构架中产生的热应力的发生。另外，采用如下的修正控制的方法通过基准器测量在装置设置环境中的框的热胀长度，将该喷嘴定位在该基板上的所要的位置，使得可以涂布绘制所要的糊剂图案。用下面的实施例进行详细说明。
实施例1下面用
关于本发明的1个实施例。在本实施例中，虽然举例说明在基板面上绘制糊剂图案(密封材料图案)的装置，但是，同样地，也可以应用于用门型构架结构将液晶滴在基板上的滴下装置。
图1是表示本发明的糊剂涂布机的一种实施方式的斜视图。另外，为了避免麻烦，相对设置的多个涂布头各部的号码在下面的说明中在各部的号码上附加a～f。
各构架(横梁)2a、2b的一侧端被固定在支持脚31a或线性电动机4b上，使得不能沿X轴方向移动。另外，各横梁2a、2b的另一端侧由可沿X轴方向移动的热胀引导导轨25a、25b支持。该热胀引导导轨的结构为例如设置在一端侧X方向上的轨和在该轨上移动的滑动轴承或转动轴承。另外，如果是可以在X轴方向上自由移动的结构，则不限定于上述结构。
在图1中，在支架1上的一端侧上，横梁2a一端侧被固定于支持部件31a，在另一端设置热胀引导导轨25a，该横梁2a具有使各自具有线性电动机的多个涂布头部分别在X轴方向移动的移动机构(线性轨)。在与横梁2a相对的位置，设置横梁2b，该横梁2b具有使分别具备线性电动机的另外多个涂布头部分别沿X轴方向移动的移动机构(线性轨)。该横梁2b，为可以沿Y轴方向移动，设有线性轨，该线性轨，是调整固定于支架1侧的涂布头的间隔的机构3a、3b。在横梁2b两端设置间隔调整用的线性电动机4a、4b。另外，该横梁2b的一端侧，由线性电动机4b固定支持使得不能在X轴方向移动，另一端侧经在X轴方向可移动的热胀引导导轨25b支持。另外，在与横梁2a、2b相对的支架1上设置支持基板7并使得沿Y轴方向移动的Y轴移动平台6。该Y轴移动平台6，在其上设置基板保持机构5。
在多个涂布头的横梁2a、2b上设有直动导轨，在涂布头部侧上设有线性伺服电动机，在X轴方向移动控制各涂布头。多个涂布头部具有Z轴移动平台支持托架8a～8f，该Z轴移动平台支持托架8a～8f，将用于支持多个涂布头的X轴方向移动用的线性伺服电动机设在里面侧、将Z轴伺服电动机10a～10b设在表面侧。通过该Z轴伺服电动机10a～10b设置使涂布部上下移动的Z轴移动平台9a～9f。在该Z轴移动平台上安装有糊剂收纳筒(注射器)13a、设置喷嘴的喷嘴支持工具14a、距离计16a、及具有可以照明的光源的镜筒与图像识别摄像机15a。
另外，具有可以照明的光源的镜筒与图像识别摄像机15a，被设置成除了用于各涂布喷嘴的平行调整或间隔调整之外，还为了基板位置的对准或糊剂图案的形状识别而对向基板。
在支架1内部，设有控制驱动各机构的线性电动机4am、4bm、8am～8fm和移动平台的伺服电动机6m的主控制部17a。该主控制部17a经电缆17e与副控制部17b连接。副控制部17b控制驱动Z轴移动平台的伺服电动机10a～10f。主控制部17a上连接有监视器17f和键盘17g、作为外部存储装置的硬盘17c、软盘17d。在这样的主控制器17a中的各种处理的数据由键盘17g输入，根据用图像识别摄像机15a～15f所捕捉到的图像或由在主控制部17a中进行的图像处理等的位置的算出求构架的伸展量，用监视器17f表示这些处理状况。另外，从键盘17g输入的数据等，存储保管在作为外部存储装置的硬盘17c或软盘17d等的存储介质中。
图2是放大显示图1中的糊剂收纳筒13a与距离计16a的部分的斜视图。从糊剂收纳筒到喷嘴前端由喷嘴支持工具14a支持。在图2中，与图1中对应的部分使用相同的符号。
距离计16a，用非接触的三角测法测量相对于喷嘴的前端部至由玻璃形成的基板7的表面(上表面)的距离。即，在距离计16的筐体内设置发光元件，由该发光元件发射的激光L由基板7上的测量点反射，由设在相同的筐体内的光接收元件接收。另外，在基板7上的激光的测量点S与喷嘴13an的正下位置在基板7上仅偏移很小的距离，而在该很小的距离偏移中，由于在基板7的表面的凹凸上没有差，所以距离计16a的测量结果与从喷嘴13an的前端部到基板7的表面(上表面)的距离之间几乎不存在差值。因而，根据该距离计16的测量结果进行控制，由此，从与基板7的表面的凹凸(起伏)适配的喷嘴13an前端部到基板7的表面(上表面)的距离(间隔)可以维持恒定。
这样，从喷嘴13a的前端部到基板7的表面(上表面)的距离(间隔)维持恒定，并且从喷嘴13an吐出的每单位时间的糊剂量维持恒定量，由此，在基板7上涂布绘制的糊剂图案宽度或厚度变得均匀。
接下来，说明关于本实施例的控制方法。
图3是显示图1中的主控制部的构成的框图。17aa是微型计算机，17ab是电动机控制器、17ac是数据通信总线、17ad是外部接口、17ae是图像识别装置、17af是用于各涂布头移动用的X轴线性电动机的驱动器、17ag、17ah是调整涂布头的间隔的Y轴线性电动机用的驱动器、17ai是用于平台用的Y轴电动机的驱动器、17aj是用于涂布头Y轴调整移动用的电动机的驱动器，与前面的附图相对应的部分用相同附图标记表示。
在相同的图中，主控制部17a，内置有微型计算机17aa或电动机控制器17ab；X轴、Y轴、平台Y轴等的各轴驱动器17f～17j；处理由图像识别摄像机15a得到的影像信号的图像处理装置17ae；外部接口17ad。该外部接口17ad进行与副控制部17b之间的信号传送的控制和调整器22a～22f、23a～23f、阀单元24a～24f的控制。
另外，虽然在微型计算机17aa中未图示出，但其中具有存储用于主演算部和进行后述的涂布绘制的处理程序的ROM；存储在主演算部中的处理结果或从外部接口17ad和电动机控制器17ab输入的数据的RAM；与外部接口17ad或电动机控制器17ab交换数据的输入输出部等。
在各电动机8am～8fm、4am、4bm、6m中，内设检测位置的线性刻度尺与检测旋转量的编码器。将这些检测结果返回到X轴、Y轴、平台Y轴等的各轴驱动器17f～17j进行位置控制。
另外，图4是表示图1中的副控制部17b的构成的框图。17ba是微型计算机、17bb是电动机控制器、17bc是数据通信总线、17bd是外部接口、17be是Z轴电动机用的驱动器。与前述附图相对应的部分用相同的附图标记表示。
在相同的附图中，副控制器17b，内设微型计算机17ba、电动机控制器17bb、Z轴驱动器17be、进行由距离计16a～16f所得到的高度数据的输入和与主控制器17a的信号传送的外部接口17bd。另外，虽然在微型计算机17ba内未图示出，但其具备存储用于主演算部或进行后述的涂布绘制时的喷嘴13an的高度控制的处理程序的ROM、存储在主演算部中的处理结果或从外部接口17bd及来自电动机控制器17bb的输入数据的RAM、与外部接口17bd或电动机控制器17bb进行数据交换的输入输出部等。在Z轴电动机10a～10f中内设检测转动量的编码器，将该检测结果返回到Z轴驱动器17be进行位置控制。
在主控制部17a与副控制部17b的连动控制之下，各电动机8am～8fm、4am、4bm、6m、10a～10f，根据从键盘17g输入后存储在微型计算机17aa的RAM中的数据，移动·旋转，由此，将保持在基板保持机构5(图1)中的基板7沿Y轴方向移动任意的距离，并且，经上下移动喷嘴部的Z轴移动平台9a～9f、将支持的喷嘴部13an(图2)～13fn通过涂布头的X移动机构2a、2b在X轴方向移动任意的距离，在该移动中，持续给糊剂收纳筒13a～13f施加设定的气压，从喷嘴13an～13fn的前端部的吐出口吐出糊剂，在基板7上涂布想要的糊剂图案。
喷嘴13an～13fn在向X轴方向水平移动中，距离计16a～16f测量喷嘴13an～13fn与基板7的间隔，为使其总是维持恒定的间隔，通过Z轴移动平台9a～9f的上下移动来控制喷嘴13an～13fn。
接下来，通过图5说明该实施方式的装置的动作。在图5中，当接通电源时(步骤100)，首先，进行涂布机的初步设定(步骤200)。在该初步设定步骤中，在图1中，通过驱动各轴移动用的电动机及Z轴移动平台9，使基板保持机构5在Y方向移动，并定位在规定的基准位置。另外，为了使所述糊剂吐出口位于开始糊剂涂布的位置(即，糊剂涂布开始点)，将喷嘴13an(图2)设定在规定的原点位置，同时，还要进行糊剂图案数据或基板位置数据、糊剂吐出结束位置数据的设定。
这样的数据的输入由键盘17g(图1)进行。输入的数据存，如前所述，存储在内设于微型计算机17aa(图3)中的RAM中。
一旦所述初步设定步骤(步骤200)结束，接着，进行热胀修正数据最终的采集处理。在本发明中，是用基准器测量构架的伸展量，因此，作为基准器，包括设在前述的各涂布头上的摄像机、搭载在平台侧的基准基板或设置在平台端侧的基准部件等、根据摄像机位置与用摄像机求得的标记或从刻度的位置求构架伸展量的飞行控制装置内的处理部。
这里，用手动操作等方法将用于进行校正的、图6所示的基准基板搭载在平台上。
在基准基板中，用设定在XY轴方向上的间距(pitch)位置校正用的标记确保规定的位置精度被形成薄膜，。用搭载在涂布头上的摄像机拍摄该标记，由该位置座标算出热胀长度，作为在步骤600的糊剂图案的涂布绘制步骤中的、涂布位置的修正数据使用。
另外，如图6所示，通过在涂布糊剂图案的实基板的涂布面上形成位置校正标记，也可以在步骤400的基板搭载处理后实施步骤300的热胀修正数据采集步骤。
另外，也可以做成由热膨胀很小的玻璃构成，将设有基准刻度的部件设置在平台的端部，测定该基准部件的刻度来测量构架的伸展。
接下来，使基板7搭载并保持在基板吸附机构5(图1)上(步骤400)。
接着，进行基板预定位处理(步骤500)。在该处理中，从图像识别摄像机15a～15f中使用设定的摄像机拍摄被搭载在基板保持机构5上的基板7的定位用标记，通过图像处理求出定位用的标记的重心位置，并检测基板7在θ方向的倾角。据此驱动伺服电动机30am～30fm(图3)，沿Y轴方向移动涂布头，修正该θ方向的倾角。通过上述，结束基板预定位处理(步骤500)。
接着，进行糊剂图案绘制处理(步骤600)。
在该处理中，使喷嘴13an～13fn的吐出口位置移动到基板7的涂布开始位置，并进行喷嘴位置的比较·调整移动。在这里的比较·调整移动中，在前面的步骤300，使用求得的热胀修正数据进行控制。
接着，使伺服电动机10a～10f及Z轴移动平台9a～9f动作，将喷嘴13an～13fn的高度设定为糊剂图案绘制高度。
根据喷嘴的初期移动距离数据，使喷嘴13an～13fn下降初期移动距离。在接下来的动作中，通过距离计16a～16f测定基板7表面高度，确认喷嘴13an～13fn前端是否设定为了绘制糊剂图案的高度。在未能设定在绘制高度的情形下，使喷嘴13an～13fn下降微小距离，反复进行上述基板7表面测量与喷嘴13an～13fn的微小距离下降的动作，将喷嘴13an～13fn前端设定在糊剂图案的涂布绘制高度。
一旦以上的处理结束，接着，根据存储在微型计算机17aa的RAM中的糊剂图案数据与对θ方向的倾角修正，驱动线性电动机6m、8am～8fm，由此，在喷嘴13an～13fn的糊剂吐出口与基板7相对的状态下，对应于该糊剂图案数据，喷嘴13an～13fn与基板7分别沿X、Y方向移动，同时，在糊剂收纳筒13a～13f施加设定的气压，开始从喷嘴13an～13fn的糊剂吐出口的糊剂的吐出。由此，开始向基板7的糊剂图案的涂布。
另外，与此同时，如前面所说明的，副控制部17b的微型计算机17ba从距离计16a～16f输入喷嘴13an～13fn的糊剂吐出口与基板7的表面的间隔的实测数据。测定基板7表面的起伏，根据该测定值驱动伺服电动机10a～10f，由此，维持从基板7的表面起的喷嘴13an～13fn的设定高度恒定。因此，可以用所想要的涂布量涂布糊剂图案。
如上所述，进行糊剂图案的绘制，但要判断喷嘴13an～13fn的糊剂吐出口是否是由基板7上的上述糊剂图案数据所确定的绘制图案的终端，如果不是该终端，再次返回到基板表面起伏的测定处理，以下，重复上述的涂布绘制，一直继续到糊剂图案形成达到绘制图案的终端。
另外，当到达该绘制图案终端时，驱动伺服电动机10使喷嘴13a上升，结束该糊剂图案绘制步骤(步骤600)。
接着，进入基板排出处置(步骤700)。在图1中，解除基板7的保持，并排出到装置外。
而后，判定是否停止以上的全部步骤(步骤800)，当在多枚基板上用相同的图案形成糊剂膜的情形下，从基板搭载处理(步骤400)反复，在对整个基板结束这样的一连串的处理后，作业全部结束(步骤900)。
如上所述，在本发明中，不是抑制构架随着周围环境的温度变化而发生的热胀，而是通过在一侧自由地伸展来抑制因发生在构架中的热应力引起的构架的弯曲，修正因热胀而变化的构架长，同时，进行涂布、或滴下，由此，来实现高精度的涂布或滴下。
另外，依据本发明，当在基板主面上涂布绘制四边形的糊剂图案时，可以防止因装置的设置环境而引起的热胀的门型构架的热变形。另外，可以提供降低糊剂图案的涂布位置误差、得到所要的糊剂形状的糊剂涂布机。
权利要求
1.一种涂布装置，其在平台上装载具有具备多个涂布头的构架的门型构架、设置在所述涂布头上的喷嘴、与所述喷嘴的吐出口相对的基板，使填充在收纳筒的涂布液从该吐出口中吐出到所述基板上，使所述基板与所述喷嘴的相对位置关系变化，由此，以所要形状或在所要位置将所述涂布液涂布在所述基板上，其特征在于，所述门型构架，做成了这样的结构设有在所述平台上能够移动的线性轨，设有使所述多个涂布头沿所述平台的长度方向能够移动的线性轨。
2.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，做成了这样的结构固定所述构架的长度方向的一端侧，另一端侧以在沿构架的长度方向能够移动的直动导轨支持。
3.根据权利要求2所述的涂布装置，其特征在于，设置基准器，计测通过所述基准器所测量出的所述构架的伸展量，根据所述计测结果进行所述涂布头的位置修正。
4.根据权利要求3所述的涂布装置，其特征在于，所述基准器，包括基准基板，其设有多个位置对准标记；摄像机，其观测设置在涂布头侧的所述位置对准标记；和处理部，其由所述摄像机的摄像图像算出所述构架的伸展量。
5.一种涂布方法，其将涂布液从设置在构架上能够沿所述构架的长度方向移动的多个涂布头上所设置的多个喷嘴滴下或涂布在与所述喷嘴相对设置的基板面上，其特征在于，包括以下步骤当滴下或涂布所述涂布液时，设定涂布条件，将各喷嘴的位置设定在原点的步骤；计测所述构架的热胀量的步骤；根据所计测的热胀量修正各涂布头的原点位置的步骤；和从所修正过的原点位置进行涂布的步骤。
全文摘要
随着装置的大型化，设置多个涂布头的门型构架的构架因热胀而变形，涂布位置的精度下降，从而引起不能准确涂布的问题。因此，在本发明中，构成为将构架的一端侧做成固定，能够沿构架的长度方向移动的直动线性导轨支持另一侧，使得在构架中不产生由热胀引起的热应力(构架的弯曲)，同时，通过基准器求得热胀量来修正因热胀而产生的头的位置的偏移。
文档编号G05D3/20GK1748873SQ20051010256
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月12日 优先权日2004年9月13日
发明者石田茂, 松本清司, 松井淳一, 川隅幸宏, 山间伸也 申请人:日立产业有限公司