CN105312193A - 涂敷装置及其改良方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂敷装置及其改良方法，该涂敷装置具备涂敷对象物的移送功能，能够使设备节约空间化，并且在因设备的布局变更等进行移动设置时，也不会招致成本提高。在涂敷装置(1)中，具有喷出涂敷液的喷嘴(7)的移动体(6)与载置于工作台(4)的基板(3)相对移动，向基板涂敷从喷嘴喷出的涂敷液，支承基板且将其向工作台移送的支承臂(10)设于移动体。

Description

涂敷装置及其改良方法

技术领域

本发明涉及涂敷装置及其改良方法，该涂敷装置具备涂敷对象物的移送功能，能够使设备节约空间化，并且即便因设备的布局变更等进行移动设置时，也不会招致成本提高。

背景技术

作为使涂敷涂敷液的喷嘴与涂敷对象物相对地移动且向涂敷对象物涂敷涂敷液的涂敷装置，例如，已知有专利文献1。在专利文献1的“涂敷装置及涂敷方法、以及滤色器制造装置及制造方法”的涂敷方法中，通过一边使具有喷出涂敷液的喷出口的涂敷器向保持在工作台上的基板的涂敷位置移动，一边从该涂敷器喷出涂敷液，从而在基板表面上形成涂膜，所述工作台能够不重叠地保持多个基板，在向载置于该工作台上的任意基板保持位置的基板形成涂膜期间，在其他的基板保持位置处进行基板的排出和/或基板的载置。

尤其是，向工作台搬入基板且从工作台搬出基板的移动载置装置(机器人)相对于设置有工作台的基底，设置在基板搬运方向上游侧以及下游侧。

专利文献1：日本特开2002-102771号公报

在背景技术中，涂敷装置与进行基板的搬入搬出的机器人等移动载置装置独立设置。因此，需要能够设置涂敷装置以及移动载置装置这两者的宽敞空间。另外，在进行设备的布局变更、设备的转移等时，出于工厂等的空间狭小等理由，有可能无法将涂敷装置与移动载置装置设置到期望的位置，在无法使用既有的移动载置装置来对涂敷装置进行基板的搬入搬出的情况下，必须重新购入或制作移动载置装置，因此存在有成本提高这样的课题。

发明内容

【发明要解决的课题】

本发明是鉴于上述以往的课题而作出的，其目的在于提供一种涂敷装置及其改良方法，该涂敷装置具备涂敷对象物的移送功能，能够使设备节约空间化，并且在因设备的布局变更等进行移动设置时，也不会招致成本提高。

【用于解决课题的方案】

在本发明的涂敷装置中，具有喷出涂敷液的喷嘴的喷嘴单元与载置于工作台的涂敷对象物相对移动，向涂敷对象物涂敷从该喷嘴喷出的涂敷液，所述涂敷装置的特征在于，支承涂敷对象物且将其向所述工作台移送的支承臂设于所述喷嘴单元。

本发明的特征在于，所述工作台具备支承涂敷对象物且能够升降的顶杆，所述支承臂进入到处于借助所述顶杆而上升后的状态的涂敷对象物的下方，通过该顶杆下降，所述支承臂对涂敷对象物进行支承，所述顶杆通过上升而抬起支承于所述支承臂的状态下的涂敷对象物并对其进行支承。

本发明的特征在于，所述支承臂以上下方向的轴为中心，在能够对支承于所述顶杆的涂敷对象物进行支承的支承位置和从支承于该顶杆的涂敷对象物退避的退避位置之间沿水平方向回旋。

本发明的涂敷装置的改良方法的特征在于，包含如下工序而对既有的涂敷装置进行改良，在所述工序中，在具有喷出涂敷液的喷嘴的喷嘴单元与载置于工作台的涂敷对象物相对移动、向涂敷对象物涂敷从该喷嘴喷出的涂敷液的既有的涂敷装置的该喷嘴单元中，附加支承涂敷对象物且将其向所述工作台移送的支承臂。

【发明效果】

在本发明的涂敷装置及其改良方法中，具备涂敷对象物的移送功能，能够使设备节约空间化，并且在因设备的布局变更等进行移动设置时，也能够防止成本提高。

附图说明

图1是表示本发明的涂敷装置及其改良方法的一优选实施方式的立体图。

图2是图1所示的涂敷装置所采用的臂主体的主要部分放大立体图。

图3是表示图1所示的涂敷装置的动作的前半部分的图，图3(a)～(i)是从正面侧观察到的从第1动作到第9动作的示意图。

图4是表示图1所示的涂敷装置的动作的后半部分的图，图4(j)～(r)是从正面侧观察到的从第10动作到第18动作的示意图。

图5是表示图1所示的涂敷装置的动作的图，图5(a)～(e)是分别表示图3中的A向视、B向视、C向视、D向视、以及E向视的图。

图6是与图1所示的涂敷装置所采用的臂单元进行对比地示出变形例的臂单元的图，图6(a)是表示图1的实施方式的臂单元的动作的俯视图，图6(b)是表示变形例的臂单元的动作的俯视图，图6(c)是表示其他变形例的臂单元的动作的俯视图。

符号说明

1涂敷装置

2基台

3基板

3a涂膜

4工作台

4a贯通孔

4b顶杆

5导轨

6移动体

7喷嘴

8移动柱体

9连结梁体

10支承臂

10a基端部

10b臂主体

10c突起

10d台阶

11臂单元

12基底

13马达

13a驱动轴

14外部搬运装置

14a搬运带

14b外部顶杆

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的涂敷装置及其改良方法的一优选实施方式进行详细说明。图1是表示本实施方式的涂敷装置(例如称为工作台涂敷机(日本注册商标)等)的立体图。

本实施方式的涂敷装置1大体上是使具有喷出涂敷液的喷嘴7的喷嘴单元与载置于工作台4的作为涂敷对象物的基板3相对移动、将从喷嘴7喷出的涂敷液涂敷到基板3上的涂敷装置1，在将基板3从涂敷装置1外部搬运至工作台4附近的外部搬运装置14(图示于图3以及图4中)与工作台4之间支承并移送基板3的支承臂10设于喷嘴单元。

外部搬运装置14具备对搬运到规定位置的基板3进行支承且能够升降的外部顶杆14b，工作台4具备对基板3进行支承且能够升降的顶杆4b，支承臂10进入到借助外部顶杆14b以及顶杆4b中的任一方而处于上升后的状态的基板3的下方，通过使外部顶杆14b以及顶杆4b中的任一方下降而支承基板3，通过使外部顶杆14b以及顶杆4b中的任一方上升，而抬起处于被支承臂10支承的状态的基板3并对其进行支承。

通过相对于载置于工作台4的基板3而移动喷嘴单元，进行喷嘴单元与基板3的相对移动。支承臂10以上下方向的轴为中心，在能够对支承于外部顶杆14b以及顶杆4b中的任一方的基板3进行支承的支承位置与从支承于外部顶杆14b以及顶杆4b中的任一方的基板3退避的退避位置之间沿水平方向回转。

本实施方式的涂敷装置1例如具备：设置在基台2上的、供作为涂敷液的涂敷对象物的呈板状的基板3载置的俯视呈长方形的工作台4；设置在基台2上的、沿着工作台4的一对平行边缘设置的一对导轨5；能够沿着一对导轨5移动的移动体6；以及设于移动体6的、能够喷出向基板3涂敷的涂敷液的喷嘴7。基板3形成为面积比工作台4小的长方形，在载置于工作台4上时，基板3的整体配置在工作台4上。

工作台4具有比基板3大的面积，上表面形成为高精度的水平面。在工作台4上，相互隔着规定间隔地设有多个沿上下方向贯通的贯通孔4a。能够升降的顶杆4b以出入的方式分别设置在贯通孔4a中。顶杆4b由上端支承基板3。因此，基板3被顶杆4b支承，能够在工作台4的上方沿上下方向移动，通过顶杆4b的上端没入到比工作台4的上表面靠下方的位置而被载置在工作台4上。

一对导轨5夹着工作台4平行地配置在基台2上。导轨5被设置为比长方形的工作台4的长边长。

移动体6由移动自如地设置在各导轨5上的两个移动柱体8以及架设于两个移动柱体8且连结移动柱体8的上端部彼此的连结梁体9构成。在移动体的连结梁体9设有两个臂单元11，该臂单元11具有对基板3进行支承且将其从外部搬运装置14向工作台4移送、或者从工作台4向外部搬运装置14移送的支承臂10。

连结梁体9沿着与沿着导轨5的方向(以下，称为相对移动方向)正交的方向(以下，称为宽度方向)架设于两个移动柱体8。当移动体6沿着导轨5进行移动时，连结梁体9与工作台4的上表面隔开间隔地在工作台4上方进行移动。

对于两个臂单元11，在连结梁体9的从工作台4的宽度方向的中央向宽度方向分开的各位置处分别固定并设置有一个臂单元11。两个臂单元11的各支承臂10配置为从宽度方向两侧夹持基板3，后述的突起10c进入到基板3之下而支承基板3。因此，支承臂10在支承基板3时配置为与导轨5的长度方向平行且相互面对。另外，相互面对时的两个支承臂10的间隔配置为与基板3的宽度几乎相等，使得任一个支承臂10皆位于由突起10c支承的基板3的宽度方向外侧。

两个臂单元11分别具有：固定于连结梁体9的基底12；固定在基底12上且驱动轴13a(参照图6)沿上下方向贯通基底12设置的马达13；以及与马达13的驱动轴连结而在基底12的下侧设置为沿水平方向回转自如的、支承基板3的支承臂10。

支承臂10具有与马达13的驱动轴13a连结的基端部10a以及从基端部10a向规定方向延伸并保持基板3的臂主体10b。两个支承臂10构成为，基端部10a被马达13旋转驱动，臂主体10b回旋，在能够支承基板3的支承位置(参照图3(c)以及图3(e))与从支承于顶杆4b或者后述的外部顶杆14b的基板3退避的退避位置(参照图3(a)、图3(b)以及图3(d))之间沿水平方向回旋。如图5所示，支承位置是臂主体10b在沿着导轨5的方向上配置的位置，退避位置是臂主体10b沿着宽度方向配置的位置。

图2是臂主体10b的主要部分放大立体图。在臂主体10b的前端侧与基端部10a侧设有突起10c，当支承臂10移动到支承位置时，突起10c朝向相互对置的一侧突出。突起10c形成为薄于臂主体10b的厚度(上下方向的宽度)，并且设于比臂主体10b的上表面低的高度位置。由此，在突起10c与臂主体10b之间形成台阶10d。

基板3载置在移动到支承位置的两个支承臂10的突起10c上，在基板3的边缘从水平方向与台阶10d以及臂主体10b的侧面抵接的状态下将基板3支承在支承臂10上。

在退避位置，两个支承臂10的臂主体10b沿宽度方向朝向彼此相反方向从工作台4突出。两个支承臂10在支承基板3时，通过马达13以右旋以及左旋的方式向彼此相反方向进行旋转，从而以朝向基板3接近的方式回旋。因此，两个支承臂10的臂主体10b夹着工作台4形成为对称的形状。

喷嘴7设于连结梁体9之下。喷嘴7将涂敷液朝向载置于工作台4的基板3喷出。喷嘴7设置为在工作台4的宽度方向全长范围内与该工作台4对置。当移动体6沿着导轨5移动且从喷嘴7喷出涂敷液时，能够对载置在工作台4的几乎整面上的基板3涂敷涂敷液。具备喷嘴7的移动体6相当于喷嘴单元。于是，通过喷嘴单元相对于工作台4进行相对移动而向基板3涂敷涂敷液。

对于上述结构的涂敷装置1而言，当对已经设置在工厂等的设备上的既有涂敷装置进行改良时，通过使用下述改良方法，也能够与新设涂敷装置1的情况同样地组装于设备，所述改良方法包含在该既有的涂敷装置的移动体6(相当于喷嘴单元)上附加上述那样的、支承基板3且将其向工作台4移送的支承臂10的工序。

接下来，利用图3～图5对本实施方式的涂敷装置1的动作进行说明。图3(a)～(i)是从正面侧观察到的涂敷装置1的从第1动作到第9动作的示意图。图4(j)～(r)是从正面侧观察到的涂敷装置1的从第10动作到第18动作的示意图。图5(a)～(e)是分别表示图3中的A向视、B向视、C向视、D向视以及E向视的图。

如图3(a)以及图5(a)所示，利用在涂敷装置1的移动体6的移动方向(导轨5的长度方向)上并排设置的外部搬运装置14，将基板3向涂敷装置1侧的规定位置搬运。此时，支承臂10位于退避位置。

在外部搬运装置14中，例如将能够从下支承且搬运基板3的较细的多条搬运带14a以在搬运带14a彼此之间空出间隙的方式进行配置，在上端支承基板3且能够升降移动的外部顶杆14b配置在搬运带14a彼此的间隙中。基板3被外部顶杆14b支承而能够在外部搬运装置14的上方沿上下方向移动。通过外部顶杆14b的上端从外部搬运装置14的上表面向下方没入，将基板3载置到外部搬运装置14上。

如图3(b)以及图5(b)所示，当基板3借助外部顶杆14b而上升至比支承臂10高的位置时，支承臂10维持处于退避位置的状态，移动体6沿着导轨5移动至基台2的外部搬运装置14侧的端部。

接下来，两个支承臂10向水平方向回旋，如图3(c)以及图5(c)所示，向两个支承臂10彼此几乎成为平行的基板3的支承位置移动。由此，突起10c进入基板3的下方。

接下来，如图3(d)所示，外部顶杆14b下降，基板3载置到支承臂10上。然后，如图3(e)所示，在支承臂10支承基板3的状态下，移动体6沿着导轨5移动至基台2的与外部搬运装置14侧相反侧的端部。

接下来，如图3(f)以及图5(d)所示，顶杆4b上升，通过其上端上升至比支承臂10高的位置，从而将基板3从支承臂2向顶杆4b交接并进行支承。

接下来，如图3(g)以及图5(e)所示，支承臂10向退避位置移动。接下来，如图3(h)所示，顶杆4b下降，基板3载置到工作台4上。

接下来，如图3(i)所示，移动体6在基台2上从外部搬运装置14的相反侧朝向外部搬运装置14侧沿着导轨5移动(参照箭头f)。此时，从喷嘴7对在工作台4上载置的基板3喷出涂敷液而形成涂膜3a。然后，如图4(j)所示，移动体6沿着导轨5向相反方向移动，返回到初始位置(参照箭头g)。

在移动体6返回初始位置之后，如图4(k)所示，顶杆4b上升，基板3被顶杆4b支承。接下来，两个支承臂10从退避位置朝向支承位置回旋。如图4(l)所示，当两个臂主体10b向几乎成为平行的支承位置移动时，突起10c进入基板3的下方。然后，如图4(m)所示，顶杆4b下降，基板3载置到支承臂10的突起10c上，被臂主体10b保持。

在形成有涂膜3a的基板3被支承臂10支承的状态下，如图4(n)所示，移动体6沿着导轨5移动至基台2的外部搬运装置14侧的端部(参照箭头f)。由此，基板3位于外部搬运装置14的上方。

接下来，如图4(o)所示，外部顶杆14b上升至比支承臂10高的位置，将基板3从支承臂10向外部顶杆14b交接并进行支承。然后，如图4(p)所示，支承臂10回旋而向退避位置移动。接下来，如图4(q)所示，外部顶杆14b下降，基板3载置到外部搬运装置14上。

最后，如图4(r)所示，外部搬运装置14运转，对形成有涂膜3a的基板3进行搬运，并且移动体6返回初始位置(参照箭头g)，由此结束一系列的工序。

在本实施方式的涂敷装置1及其改良方法中，在搬运基板3的外部搬运装置14与进行涂敷的工作台4之间移送基板3的支承臂10设置于具备喷嘴7的移动体6。即，兼作涂敷涂敷液时的移动装置以及将基板3在外部搬运装置14与工作台4之间交接时的移动装置。与此相对，在背景技术所说明的专利文献1“涂敷装置及涂敷方法、以及滤色器制造装置及制造方法”(日本特开2002-102771号公报)中，分别设置工作台、以及向工作台搬入基板且从工作台搬出基板的具备机械手的机器人。在进行分别设置的专利文献1中，对于工作台以及机器人，需要分别确保设备空间。另外，由于工作台和机器人是分别独立地作为装置而完成的设备，因此导致在成为大型装置的同时成本提高。与此相对，在本实施方式的涂敷装置1及其改良方法中，如上所述，在工作台4所具有的涂敷用的移动体6上组装有搬运用的支承臂10，与工作台和带有机械手的机器人单独设置的专利文献1不同，成为涂敷功能与搬运功能一体化的结构。因此，与专利文献1那样的、分别具备独立的移动装置等的情况相比，能够降低成本，并且能够减小装置自身，也能够使设置空间变狭小。总之，在本实施方式的涂敷装置1及其改良方法中，具备在外部搬运装置14与工作台4之间移送基板3的移送功能，能够使设备节约空间化，并且在因设备的布局变更等进行移动设置时，也能够防止成本提高。

而且，根据本实施方式的涂敷装置1的改良方法，由于包含在既有的涂敷装置的移动体6上附加支承臂10等的工序，对既有的涂敷装置进行改良，因此，既有的涂敷装置自身据此在该情况下当然能够改进，而且在将该既有的涂敷装置向其他位置进行移动设置时，不再需要另外设置机器人等移动载置装置，能够将必要设置面积减缩至较小。

另外，在本实施方式的涂敷装置1及其改良方法中，工作台4具备支承基板3且能够升降的顶杆4b，支承臂10的突起10c进入利用顶杆4b而处于上升后的状态的基板3的下方，通过顶杆4b下降而支承基板3，顶杆4b通过上升而抬起被支承臂10支承的状态下的基板3并进行支承。因此，不需要利用支承臂10使基板3沿上下方向移动。即，支承臂10沿水平方向移送基板3就足够了，不要求复杂的动作。由于支承臂10不需要机器人那样的复杂的运动机构，因此能够实现成本降低。

对于外部搬运装置14也同样地，在基板3借助外部顶杆14b而上升后的状态下，支承臂10的突起10c进入基板3之下，通过外部顶杆14b下降而在支承臂10上支承基板3，并且通过外部顶杆14b上升而将支承于支承臂10的基板3转移至该外部顶杆14b并进行支承。从而，支承臂10不需要复杂的运动机构，能够实现成本降低。

另外，由于支承臂10以上下方向的轴(驱动轴13a)为中心，在能够对支承于顶杆4b的基板3进行支承的支承位置与从支承于顶杆4b的基板3退避的退避位置之间沿水平方向回旋，因此能够通过简单的机构来移送基板3。

在上述实施方式中，对通过使具备喷嘴7的移动体6(喷嘴单元)相对于在固定设置的工作台4上载置的基板3移动而进行喷嘴7与基板3的相对移动的例子进行了说明，但也可以是喷嘴7固定而载置基板3的工作台4移动的结构。

在上述实施方式中，对在接近移动体6的位置设有对支承臂10进行驱动的马达13的驱动轴13a的情况进行了说明，但不限于此。在图6中，与上述实施方式的臂单元11的结构(参照图6(a))进行对比地示出了变形例的臂单元11的结构(参照图6(b))。

如图6(b)所示，使驱动轴13a靠近图1所示的宽度方向上的移动体6的中央侧，并且将该驱动轴13a设置在从移动体6向支承臂10回旋侧突出的基底12的前端侧，由此将驱动轴13a与移动体6隔离配置，并进一步通过将支承臂10形成为L字状而能够缩小支承臂10的回旋范围。由此，能够使支承臂10的退避位置处的宽度尺寸W2小于图6(a)所示的上述实施方式的支承臂10的退避位置处的宽度尺寸W1。由此，能够进一步实现节约空间化。

另外，两个支承臂10也不一定需要进行回旋运动。在图6(c)中，对于臂单元的结构示出了其他变形例。具体来说，也可以构成为，两个支承臂10在保持能够支承基板3的平行状态下沿图1所示的宽度方向滑动移动自如，沿着移动体6滑动移动而在突起10c进入基板3之下的支承位置与突起10c远离基板3之下的退避位置之间进行移动。

将基板3从涂敷装置1外部搬运至工作台4附近的外部搬运装置14并不局限于上述实施方式的例子，只要能够将基板3交接于涂敷装置1所具备的支承臂10，则可以是任意机构，可以由搬运用的机器人搬运并交接，也可以由作业人员搬运并进行交接。

Claims (4)

1.一种涂敷装置，其中，具有喷出涂敷液的喷嘴的喷嘴单元与载置于工作台的涂敷对象物相对移动，向涂敷对象物涂敷从该喷嘴喷出的涂敷液，所述涂敷装置的特征在于，

支承涂敷对象物且将其向所述工作台移送的支承臂设于所述喷嘴单元。

2.根据权利要求1所述的涂敷装置，其特征在于，

所述工作台具备支承涂敷对象物且能够升降的顶杆，

所述支承臂进入到处于借助所述顶杆而上升后的状态的涂敷对象物的下方，通过该顶杆下降，所述支承臂对涂敷对象物进行支承，

所述顶杆通过上升而抬起支承于所述支承臂的状态下的涂敷对象物并对其进行支承。

3.根据权利要求1或2所述的涂敷装置，其特征在于，

所述支承臂以上下方向的轴为中心，在能够对支承于所述顶杆的涂敷对象物进行支承的支承位置和从支承于该顶杆的涂敷对象物退避的退避位置之间沿水平方向回旋。

4.一种涂敷装置的改良方法，其特征在于，

该涂敷装置的改良方法包含如下工序而对既有的涂敷装置进行改良，在所述工序中，在具有喷出涂敷液的喷嘴的喷嘴单元与载置于工作台的涂敷对象物相对移动、向涂敷对象物涂敷从该喷嘴喷出的涂敷液的既有的涂敷装置的该喷嘴单元中，附加支承涂敷对象物且将其向所述工作台移送的支承臂。