CN102649624A

CN102649624A - 涂布装置和涂布方法

Info

Publication number: CN102649624A
Application number: CN2012100120004A
Authority: CN
Inventors: 绀藤尊士; 钉井丰和
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: TWI541075B; JP2012181036A; KR101850361B1; CN102649624B; JP5679866B2; TW201236728A; KR20120098405A

Abstract

本发明提供一种涂布装置和涂布方法。该涂布装置和涂布方法可防止由于受气流等的干扰而设置在金属箍附近的用于检测基板上的异物的异物检测装置的精度下降的问题，在通过相对于薄片状基板移动来对基板进行扫描并在基板表面上排出涂布液的涂布装置中，至少包括配置在所述排出装置的扫描方向的上游侧、并检测基板上的异物的检测装置，所述检测装置至少设置有：投光装置，与基板表面平行地照射激光；受光装置，接收所述投光的激光；遮掩装置，至少遮掩所述投光区域正下方的空气流动。

Description

涂布装置和涂布方法

技术领域

本发明涉及在基板上涂布涂布液并在基板上形成薄膜的涂布装置和涂布方法。

背景技术

很早就公开有通过将涂布液从相对于基板移动的狭缝喷嘴排出的方式进行涂布并形成薄膜的技术。该涂布技术应用于包括液晶等平板显示器在内的很多领域。该涂布技术中，为了在所述移动过程中从狭缝喷嘴连续地排出涂布液，在狭缝喷嘴和基板之间需要形成基于涂布液的小珠，为了基板和狭缝喷嘴相对移动的同时维持小珠，基板和狭缝喷嘴之间的间隔要设定成100μm～200μm的狭窄的程度。

但是，涂布之前的基板虽然已被清洗，但是并不是颗粒等异物完全被去除。如果以异物存在的状态进行涂布，则通过异物本身或异物钻进基板而狭缝喷嘴与异物或基板发生碰撞，由此发生基板或狭缝喷嘴的损伤或者涂布液的供给被中断的问题。为了防止这些问题的发生，如专利文献1，公开有在涂布之前通过包含激光在内的各种装置检测异物的技术。

该异物检测技术特别是其中利用激光的技术，虽然检测精度和装置的小型化方面很有效，但是由于近年来大型液晶电视的增加等而基板尺寸增加并涂布宽度超过2m成为主流时，发生对这样的长距离需要用激光进行投光的情况下的各种问题。这些问题之一可以举出受外部干扰而检测精度下降的问题。如前面所述，涂布装置基本上受异物等的干扰，为了在生产线上保持涂布装置和周围环境的清洁，相应地采取从顶棚等地方供给清洁空气而排除异物的措施。该清洁空气并非滞留而是在流动，因此通过因其流动而照射激光产生散射等的干扰，发生检测精度下降的情况。如专利文献2所示，针对通过包含所述问题在内的由于受外部干扰而异物检测精度下降的问题，提出了要在光轴全长上设置盖体的对策。但是，制造重量轻且刚性高的长的盖体有困难，反过来刚性高而且重量也大的盖体会给涂布装置带来额外的负荷，这会使涂布精度完全失常。

专利文献

专利文献1：专利第4325084号公报

专利文献2：专利第4562190号公报

发明内容

本发明提供一种涂布装置和涂布方法，其中，能够克服上述问题，为了检测基板上的异物，即使在超过2m的距离照射激光，也能够防止受周围气流影响而激光产生散射等的外部干扰而检测精度下降，且包括重量轻且加工性优良的遮掩装置。

为了解决上述课题，本发明的涂布装置至少包括：排出装置，通过相对于薄片状基板移动来对基板进行扫描，通过在基板表面上排出涂布液而形成涂布膜；检测装置，配置在所述排出装置的所述扫描方向的上游侧，并检测基板上的异物，其中，所述检测装置包括：投光装置，与基板表面平行地照射激光；受光装置，接收所述投光的激光；遮掩装置，至少遮掩刚从所述投光装置投光的激光的空气流动。

根据本发明的遮掩装置，不仅加工和安装容易，而且能够抑制受空气流动影响而产生的激光散射。其结果是，能够可靠地检测成为基板或狭缝喷嘴的损坏等的原因的异物。

具体来说，所述遮掩装置还可以具有遮掩所述刚投光的激光的正下方区域的构成。

另外，所述遮掩装置也可以是具有设置于投光的激光的扩散范围以外的构成。

另外，本发明的涂布装置，其特征在于，遮掩装置在不遮掩所述激光轴本身并抑制和遮掩影响检测装置的空气流动。这样的构成可以通过最小限度的遮掩来抑制激光散射，并且能够更小型化地制造所述遮掩装置。

进一步，本发明的涂布方法，其特征在于，该方法包括：排出工序，通过相对于薄片状基板移动来对基板进行扫描，通过在所述薄片状基板表面上排出涂布液而在所述薄片状基板表面上形成涂布膜；检测工序，检测所述排出工序中的所述扫描方向的上游侧的所述薄片状基板上的异物；其中，所述检测工序包括：投光工序，与基板表面平行地照射激光；受光工序，接收所述投光的激光；并且，至少遮掩所述投光区域正下方的空气流动。

根据本发明的涂布方法加工和安装容易，如果遮掩空气流动则能够抑制激光散射，其结果是能够可靠地检测成为基板或狭缝喷嘴的损坏等的原因的异物。

通过本发明的涂布装置和涂布方法能够生产出狭缝喷嘴和/或基板没有被异物损坏的稳定的涂布基板。

附图说明

图1为包括本发明的遮掩装置的涂布装置的立体图；

图2为表示异物和金属箍之间关系的说明图；

图3为表示包括本发明的遮掩装置的实施例的主视图。

附图标号说明

1涂布装置

10基板

11基台

21平台

30排出装置

31金属箍

32侧板

33支架

34金属箍上升机构

40异物检测装置

43a投光器

43b受光器

45a遮掩装置(投光侧)

45b遮掩装置(受光侧)

49a异物(上)

49b异物(下)

50涂布液供给机构

51缓冲箱

52控制阀

53配管

54涂布液供给箱

具体实施方式

参照附图对本发明的涂布装置的实施方式进行说明。

图1为概略地表示具有本发明的异物检测装置的涂布装置的一实施例的立体图。图1中，涂布装置1由基台11、固定基板10的平台21、在基板10上排出涂布液而在其基板10上形成涂布膜的排出装置30和异物检测装置40构成。

另外，在本实施方式中，排出装置30对基板10的上面进行扫描的同时在基板上涂布涂布液，该扫描方向作为X方向(也称之为涂布方向)，在平面上与该X方向呈垂直的方向作为Y方向，与X和Y方向都垂直的方向作为Z方向，进一步，在图2中，将右方向作为下游侧、左方向作为上游侧进行说明。

基台11和平台21由石材或陶瓷或金属构造体构成。基板10为玻璃等薄板，通过机器人等输送装置输送到平台21上。此时，为了接收从所述输送装置输送的基板10，在平台21上安装有顶升销(未图示)。如果所述输送装置将基板10交接给所述顶升销上，则所述顶升销下降而将基板10放置于平台21上。

平台21上进一步设置有基板定位机构(未图示)，该机构进行被放置于平台21上的基板10的X方向和Y方向的定位。另外，平台21上开有多个吸附孔(未图示)，通过由真空泵(未图示)对基板10进行真空吸附，将被所述定位机构定位的基板10固定在平台21上。排出装置30为具有门型形状且在基板10上涂布涂布液的装置，该装置由排出涂布液的金属箍31、维持门型结构的侧板32、支撑金属箍31的支架33和金属箍上升机构34构成。

金属箍31具有狭缝状的排出口，并与排出装置30的X方向的移动相应，对基板10上面沿X方向进行扫描的同时从所述排出口将涂布液排出在基板10上。另外，为了使金属箍31兼备提高垂直度和改进操作性，支架33安装在金属箍31的上部。金属箍31在涂布位置和待机位置间沿Z方向移动，该移动是通过金属箍上升机构34进行。金属箍上升机构由马达等驱动装置和直线运动装置的组合或如线性马达一样的直线驱动装置构成。金属箍31通过配管53与供给涂布液的涂布液供给机构50连接。涂布液供给机构50由涂布液供给箱54、缓冲箱51、控制阀52和配管53构成。涂布液供给箱54中贮藏的涂布液通过压缩空气等将涂布液送到缓冲箱51中暂时贮藏。接着，根据涂布情况，根据从涂布装置1的控制部(未图示)发出的信号将控制阀52关闭和开启，由此将涂布液供给到涂布液供给箱54。涂布液供给箱54根据涂布动作将一个基板用涂布液送到金属箍31。

图2为表示金属箍和异物之间关系的概略说明图。排出装置30通过线性马达等的驱动装置(未图示)进行直线运动，在基板10上沿X方向移动的同时从金属箍31排出涂布液。此时，金属箍31的前端部分即排出涂布液的前端部分和基板10的间隔被设定为100μm左右。为此，在如图2所示的基板10上有异物49a的情况或异物49b钻入到基板10的下侧的情况，如果排出装置30进行如前面所述的扫描，则金属箍31的前端部分与异物49a本身或被异物49b的钻入而隆起的基板10接触，最坏的情况是有可能咬合。这样的咬合根据异物的种类有时不仅会导致基板10的损坏，而且还导致金属箍31的损坏。

为了防止该咬合，虽然设置有异物检测器40，但是如前面所述利用激光的异物检测存在技术上的课题。因此，以下使用图1和图3详细说明本发明的异物检测装置40。

如图3所示，异物检测装置40由投光器43a、受光器43b、控制装置41、控制/电力布线42、遮掩装置45a和遮掩装置45b构成。投光器43a由激光振荡器和照射光学系统构成，并通过该照射光学系统将输出功率0.7mW、波长670nm的激光(等级2)调整成大致平行的光，并将其朝向光轴46方向投光。受光器43b具有光电二极管，接收从投光器43a投光的激光。在此，有异物49a或异物49b的情况，投光的激光的全部或一部分被异物49a或异物49b反射或散射。其结果是，与没有异物49a或异物49b的情况相比用受光器43b受光的激光减少。控制装置41对从受光器43b经过控制/电力布线42发送的受光信号进行比较，并能够通过作为异物信息发送到涂布装置1的控制部(未图示)来判断涂布装置1有没有异物。另外，控制/电力布线42由多个线束构成，除了上述信号外，控制/电力布线42还可以利用于投光器和受光器的电源和驱动信号等的发送和接收上。

遮掩装置45a、45b由金属或树脂类薄板部件构成，并分别沿着投光器43a和受光器43b的涂布方向，且如图1和图3所示设置在基台11上。即，遮掩装置45a、45b按照堵住基台11和平台21之间的间隙的方式设置。在本实施方式中，该间隙形成在从投光器43a投光的激光的正下方区域，遮掩装置45a按照堵住该区域的方式配置。另外，受光器43b接收激光的正下方区域同样形成有间隙，遮掩装置45b按照堵住该区域的方式配置。

通常，用于排除异物的清洁空气是从涂布装置1的上方排出，由此，在投光器43a、受光器43b的前流动着清洁空气，并穿过平台21和基台11之间的间隙而通过平台21下面的空间。在液晶显示器等生产线上，地板的结构通常使用除了如装置的正下方要支撑重物的地方以外，在其它地方要铺满开孔面板的结构。由此，从涂布装置1上方吹出来的清洁空气流入到地板下面，在涂布装置1的周围能够形成清洁空气流动。但是，所形成的空气的流路不均匀，在特定的流路上空气流动会集中，所以存在所述空气流路上流速快的问题。这样的情况下，如果在投光器43a和受光器43b之间形成这些空气流动，则从投光器43a投光的激光会受到散射等的障碍。

因此，遮掩装置45a、45b按照堵住基台11和平台21之间的间隙的方式配置，以防止所述空气流路。遮掩装置45a、45b可以设置在排出装置30上，但这种情况下，为了抑制基于排出装置30的扫描而发生的空气流动的发生，有必要与其设置在基台11的情况相比使遮掩装置45a、45b大型化。进一步，从试验的结果得知，空气流动在投光侧对激光产生的影响大，因此，根据目标检测精度等的设定条件或者涂布装置1或地板的结构等可以省略受光侧的遮掩装置。

如上所述，如果在涂布装置上使用具有本实施例的遮掩装置的异物检测装置，则即使在涂布宽度超过2m的大型基板的情况，在涂布工序中能大幅减少由于异物而产生的金属箍损坏等事故，能够稳定地进行生产。另外，即使在涂布宽度小于2m的基板的涂布装置中，也能够期待超过现有技术的稳定的生产。

另外，在本实施例中的涂布装置1具有平台21被固定、排出装置30对被平台21吸附而固定的基板10进行扫描的结构，但其结构也可以采用固定排出装置30、驱动平台10的方式。即使在这种情况下，遮掩装置45a、45b的结构能够做成和本实施例相同的结构。另外，本实施例的排出装置30具有狭缝喷嘴结构，但排出结构可以是其它的结构，比如喷墨式结构或细缝式涂布分配器等。涂布结构1即使是狭缝喷嘴之外的其它结构，但遮掩装置45a、45b可以做成和本实施例相同的结构。

Claims

1.一种涂布装置，其特征在于，该装置至少包括：

排出装置，通过相对于薄片状基板移动来对基板进行扫描，并通过在基板表面上排出涂布液而形成涂布膜；

检测装置，配置在所述排出装置的所述扫描方向的上游侧，并检测基板上的异物；其中，所述检测装置包括：

投光装置，与基板表面平行地照射激光；

受光装置，接收所述投光的激光；

遮掩装置，至少遮掩刚从所述投光装置投光的激光的空气流动。

2.根据权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，所述遮掩装置遮掩刚投光之后的激光的正下方区域。

3.根据权利要求1或2所述的涂布装置，其特征在于，所述遮掩装置设置在投光的激光的扩散范围以外。

4.一种涂布方法，其特征在于，该方法包括：

排出工序，通过相对于薄片状基板移动来对基板进行扫描，并通过在所述薄片状基板表面上排出涂布液而在所述薄片状基板表面上形成涂布膜；

检测工序，检测所述排出工序中的所述扫描方向的上游侧的所述薄片状基板上的异物；其中，

所述检测工序包括：

投光工序，与基板表面平行地照射激光；

受光工序，接收所述投光的激光；并且，

至少遮掩所述投光区域正下方的空气流动。