JP2007152261A - ペースト塗布装置、ペースト塗布方法及びこれを用いた表示パネルの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の表面に対するノズルの追従性を上げ、塗布精度を向上させることのできるペースト塗布装置、ペースト塗布方法及びこれらを用いた表示パネルの製造装置を提供すること。
【解決手段】 ノズル２６からペーストを吐出させて基板８の表面にパターン３３を塗布描画するペースト塗布装置２において、基板８を載置保持するステージ１５の載置面１５Ａの高さを予め測定し、載置面１５Ａの高さ情報に基づいてノズル２６をステージ１５の表面に倣って相対移動させつつ、載置面１５Ａに載置された基板８の表面までの距離の測定値に基づいてノズル２６の先端と基板８の表面との間隔を調整する制御装置３６を備えたもの。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ノズルから吐出させたペーストで基板の表面にパターンを形成するペースト塗布装置、ペースト塗布方法及びこれを用いた表示パネルの製造装置に関する。

特許文献１には、ノズルからペーストを吐出させてガラス等からなる透明な基板上にパターンを塗布描画する方法として、下記の２つの塗布描画方法が開示されている。

(1)ノズルと一体的に設けた距離センサを用いて、予め基板表面全体の高さ情報を測定して記憶しておき、基板表面にペーストを塗布するときには記憶された高さ情報によりノズルの先端と基板表面との間隔（以下、単に「ギャップ」と言うことがある）を一定に保つようにノズルの上下動を制御（通称、ギャップ制御と言われる）する（2頁上段左欄17行〜下段右欄1行）。

(2)基板表面にペーストを塗布しながら距離センサで基板表面の高さを測定し、ノズルの先端と基板表面との間隔を一定に維持するようにノズルの上下動を制御する（4頁上段左欄9行〜16行）。
特開平2-34985号公報

しかしながら、(1)の場合には、基板毎に基板表面全体の高さ情報を測定しなければならず、そのための時間を要するので生産性の面で問題がある。

(2)の場合には、第１に、以下に説明する如く、基板の表面に対するノズルの追従性の面で問題がある。

基板を上面に載置して保持するステージは完全な平坦ではなく、ミクロ的には微小なうねりや歪を有している。基板も同様である。そこで、吐出装置はノズルの先端と基板の間隔を測定するための距離センサを備え、距離センサにて測定された測定値を一定の時間間隔で取り込み、この測定値と予め設定されたギャップ値とからノズルの移動量（調整量）を演算し、ギャップが予め設定された値となるようにノズルを上下動させてギャップを調整している。このように、基板の表面に対してノズルを追従させることにより、一定のギャップを維持させて一定の吐出量のペーストをノズルから吐出させるようにし、塗布精度の悪化を防止している。

しかしながら、距離センサによるノズルの先端と基板表面とのギャップの測定は、ある一定の時間間隔（最低限、距離センサの測定値と予め設定されたギャップ値とからノズルの移動量（調整量）を演算する時間）を必要とすること、及び、サーボモータの動作時間を必要とすることから、ノズルの先端と基板とのギャップを測定してからギャップを調整するまでには、一定の時間間隔（周期）を必要とする。その結果、うねりや歪を有する基板表面に対するノズルの追従の遅れが発生して、一定のギャップを維持することができなくなりノズルからの吐出抵抗が変わる。そのため、ノズルからの吐出量が一定でなくなって、均一な厚み及び幅を有するパターンを塗布することができず、塗布精度の悪化を招く。

図６はノズルの追従の遅れを説明するための図で、横軸に水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向、以下同じ）の位置を、縦軸に垂直方向（Ｚ軸方向）の高さを示す。ステージ１０５の表面は図中右上がりに傾斜しており、基板１０８は右に行くほどその厚みが厚くなる厚みのばらつきを有している。距離センサは、図６に示す如く、ノズルの先端と基板表面との高さを一定の時間間隔（周期）Ｔで測定する。図中のＧ_０は、予め設定されたノズルの先端と基板表面との設定ギャップで、図中破線で示す右上がりの直線は、基板の表面との間に設定ギャップＧ_０を維持してノズルが移動した場合におけるノズル先端の理想の移動軌跡Ｃを示し、図中右上がりの階段状の実線はノズルの実際の移動軌跡Ｄを示す。

最初に、制御装置は、２点鎖線で示す如く、基板１０８が水平なステージ１０５上に載置されていることを前提にしているので、基板１０８の上方の待機位置から基板１０８の厚みｔに設定ギャップＧ_０′を加えた点Ｈ_０にノズルの先端を下降させる。その結果、最初の測定時点Ｔ1におけるノズルの高さは点Ｈ_０であり、傾斜したステージ１０５上における設定ギャップＧ_０の高さからはΔｈ1下方にずれた位置にある。そこで、制御装置は距離センサの測定値に基づいてサーボモータを駆動して、設定ギャップＧ_０の高さまでノズルを上動させる。ノズルの高さはΔｄ1の時間遅れで設定ギャップＧ_０と同じ高さの点Ｈ1に調整される。

次いで、制御装置は、２点鎖線で示す如く、基板１０８が水平なステージ１０５上に載置されていることを前提にしているので、点Ｈ1の高さを維持したまま水平方向に次の測定時点Ｔ2までノズルを移動させる。

次いで、測定時点Ｔ2で２回目のギャップ測定が行なわれる。このときのノズルの高さＨ１は設定ギャップＧ_０（理想の移動軌跡Ｃ上の高さ）よりΔｈ2だけずれた低い位置にあるので、制御装置はノズルをΔｈ2だけ上動させる。ノズルの高さはΔｄ2の時間遅れで設定ギャップＧ_０の高さと同じ高さの点Ｈ2に調整される。

次いで、制御装置は、点Ｈ1の場合と同様に、点Ｈ2からそのまま水平方向に次の測定時点Ｔ3までノズルを移動させる。

次いで、測定時点Ｔ3で３回目のギャップ測定が行なわれ、制御装置は、このときのノズルの高さＨ2と設定ギャップＧ_０とのずれΔｈ3を調整する。以下同様にして実線で示す右上がりの階段状の移動軌跡Ｄを描いて移動する。

以上の如く、制御装置は、一定の周期Ｔでノズルの先端と基板表面とのギャップを測定して、各測定時点Ｔ1，Ｔ2，・・・Ｔnにおけるステージに起因する変位量と基板に起因する変位量だけノズルの高さを調整している。しかしながら、ノズル先端の理想の移動軌跡Ｃ（図中右上がりのテーパ状の破線）とノズルの実際の移動軌跡Ｄ（図中右上がりの階段状の実線）との間には追従遅れによるずれ（図中縦のハッチングで示す部分）を生ずる。

この図の例では、ノズルの実際の移動軌跡Ｄは理想の移動軌跡Ｃよりも低い位置にあるので、ノズルのギャップは設定ギャップＧ_０より小さくなって、ノズルの先端と基板１０８の表面との間の吐出抵抗が大きくなるため、シール剤の吐出量は設定ギャップを維持した場合における吐出量よりも少なくなる。また、水平方向の各移動位置におけるギャップも一様でないためにペーストの吐出量がばらついて、塗布精度の悪化を招く。

第２の問題はシール剤の塗布作業の生産性が低いという面である。
近年基板サイズが大型化するにつれ、ステージのサイズもますます大きくなっている。しかしながら、ステージのサイズが大きくなるに従って加工精度が落ちるので、ステージの平坦度が悪くなる。

また、シール剤の塗布作業のタクトタイムの短縮を図るために、塗布速度も増加の傾向にあるが、シール剤の塗布動作を高速化するためにステージを高速で移動させると、一定時間内のステージの移動量が大きくなるので、ノズルの先端と基板表面とのギャップの測定周期Ｔを短くする必要があるが、測定周期Ｔを短くするには限界がある。

また、ステージを高速で移動させると、描画パターンのコーナー部手前での減速時等にステージ自体の振動（揺れ）が大きくなり、更に基板の表面に対するノズルの追従性が悪化する。その結果、ステージの移動速度をあまり上げることができず、シール剤の塗布作業は低い生産性となっていた。

本発明の第１の課題は、基板の表面に対するノズルの追従性を上げ、塗布精度を向上させることであり、第２の課題はペースト塗布作業の生産性を向上させることであり、少なくともこれらの１つを達成することのできるペースト塗布装置、ペースト塗布方法及びこれらを用いた表示パネルの製造装置を提供することにある。

請求項１の発明は、ノズルからペーストを吐出させて基板の表面にパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、前記基板を載置する載置面を有するステージと、前記載置面に載置された基板の表面までの距離を測定する第１の検出器と、該ステージの載置面の高さを測定する第２の検出器と、該第２の検出器による測定値から前記載置面の高さ情報を収集し、該高さ情報に基づいて前記ノズルが前記載置面に倣うように前記ノズルと前記ステージとを相対移動させつつ、前記第１の検出器による測定値に基づいて前記ノズルの先端と基板表面との間隔を調整する制御装置と、を備えたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記基板の表面に塗布描画するパターンのパターン情報を記憶する記憶部を備え、前記制御装置は、該パターンに対応する前記ステージの載置面の高さを測定するように、該パターン情報に従って前記第２の検出器とステージとを相対的に移動させるようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記第２の検出器を前記第１の検出器が兼ねるようにしたものである。

請求項４の発明は、基板の表面までの距離の測定値に基づいてノズルの先端と該基板の表面との間隔を調整しつつ該ノズルからペーストを吐出させてステージの載置面上に保持された基板の表面にパターンを塗布描画するペースト塗布方法において、前記ステージの載置面の高さ情報を収集し、該高さ情報に基づいて前記ノズルが該載置面に倣うように該ノズルと該ステージとを相対移動させつつ、上記基板の表面までの距離を測定してノズルの先端と基板表面との間隔を調整するようにしたものである。

請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記基板の表面に塗布描画するパターンに対応する載置面上において、前記ステージの載置面の高さ情報を収集するようにしたものである。

請求項６の発明は、２枚の基板のうち少なくとも一方の基板に、基板に形成された表示領域を囲むようにペーストを塗布し、該ペーストを介して一方の基板と他方の基板を貼り合わせる表示パネルの製造装置において、請求項１〜３のいずれかに記載のペースト塗布装置を備えたものである。

本発明によれば、ステージの載置面の高さを測定して載置面の高さ情報を収集し、ステージの載置面の高さ情報に基づいてノズルをステージの載置面に倣って相対移動させつつ、基板の表面までの距離を測定してノズルの先端と基板表面との間隔を調整するので、ステージの載置面の変位量を調整する必要がなくなり、(a)基板の表面に対するノズルの追従性を上げ、塗布精度を向上させることができる。また、(b)ノズル２６の追従遅れが小さくなるので、塗布速度を上げることができ、ペースト塗布作業の生産性を向上させることができる。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図、図２は図１におけるステージの載置面を説明するためのステージ単体の斜視図、図３はステージの載置面の高さの測定を説明するための模式図、図４はステージの移動速度とステージの載置面の高さの変位との関係を説明するための模式図、図５は本実施例におけるノズルの移動軌跡を説明するための模式図、図６は背景技術におけるノズルの移動軌跡を説明するための模式図、図７は液晶表示パネルの製造工程を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を説明する。
液晶表示パネルの製造装置１は、図７に示す如く、以下の装置からなり、液晶表示パネル６は、概略、以下の工程を経て製造される。

工程（１）でペースト塗布装置２にて、貼り合わされる２つの矩形の透明なガラス基板７、８のうち、下基板８の周辺部にペーストとしてのシール剤Ｓを所定の厚み（例えば、30μm）で枠状に塗布した後、工程（２）で液晶滴下装置３にて、下基板８のシール剤Ｓの内側の表示領域に液晶Ｌを滴下する。尚、シール剤Ｓを上基板７に塗布して、対向する下基板８の表示領域に液晶を滴下しても良い。次に、工程（３）で基板貼り合わせ装置４にて、下基板８の上に上基板７を不図示の真空チャンバ中で重ね合わせ、上基板７と下基板８の位置合わせをし、上下の基板７、８を上下方向に押圧して、上基板７と下基板８とを貼り合わせる。工程（４）で紫外線照射装置５にて、シール剤Ｓに紫外線を照射して硬化させ、２つの基板８とシール剤Ｓの内側に液晶を封入した液晶表示パネル６を製造する。

図１に示すペースト塗布装置２は、上記の工程（１）の上基板７又は下基板８の周辺部にペーストとしてのシール剤Ｓを枠状に塗布するために使用するものである。

最初に、図１中、Ｘ軸とＹ軸は互いに直交しそれぞれ水平方向に延び、Ｚ軸はＸ軸とＹ軸に対して垂直方向に延びる。図１はペースト塗布装置２の概略的構成を示す斜視図であって、ペースト塗布装置２は直方体状のベース１１を備える。ベース１１の上面に、図１に示すように、Ｙテーブル１２がＹ軸方向（図１中、ペースト塗布装置２の前後方向）に沿って移動可能に設けられ、Ｙテーブル１２は不図示のボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ１３からなる駆動手段によって駆動される。Ｙテーブル１２の上面にθ回転機構１４を介してステージ１５が設けられる。ステージ１５はθ回転機構１４によって、図１に示すように、Ｚ軸（図１中、ペースト塗布装置２の上下方向）回りに水平面内で回転可能となっている。ステージ１５は、その上面に、図２に示す如く、液晶表示パネル６に用いられるガラス製の矩形の基板８を載置する載置面１５Ａを有し、この載置面１５Ａ上に不図示の真空吸着等の手段によって基板８が吸着保持される。

ベース１１の上面には、Ｙテーブル１２を跨ぐ状態で門型の支持体２０が設けられる。この支持体２０の水平な梁部の前面にＹ軸方向に直交するＸ軸方向（図１中、ペースト塗布装置２の左右方向）に沿ってガイドレール２１が固定される。ガイドレール２１上に２つのＸテーブル２２がＸ軸方向に移動可能に設けられ、２つのＸテーブル２２は不図示のリニアモータからなる駆動手段によって駆動される。リニアモータはガイドレール２１上に設けられたマグネットとＸテーブル２２に設けられたコイルからなる。

Ｘテーブル２２上にＺテーブル２３がそれぞれＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられ、Ｚテーブル２３はボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ２４からなる駆動手段によって駆動される。

各Ｚテーブル２３上に、シール剤Ｓを吐出するための吐出装置２５がそれぞれ設けられる。吐出装置２５は、先端部に円筒状のノズル２６を着脱自在に取付けたシリンジ２７を備え、ノズル２６を取付けたシリンジ２７はＺテーブル２３上に固定して設けられた保持具２９に着脱自在に取付けられる。シリンジ２７内にはシール剤Ｓが充填され、シリンジ２７はそれぞれ管路３０を介して不図示の加圧気体源に接続され、シリンジ２７と加圧気体源との間にはそれぞれ電磁開閉弁３１と、電磁開閉弁３１の下流側に電空レギュレータ３２が介装される。シリンジ２７内に充填されたシール剤Ｓは加圧気体源からの加圧気体により加圧されて、シリンジ２７先端のノズル２６から吐出される。

Ｚテーブル２３上には、レーザ変位計２８からなる第１の検出器がシリンジ２７と一体的に取付けられ、レーザ変位計２８は基板８の表面までの距離を測定するとともに、後述する如く、ステージ１５の載置面１５Ａの高さを測定する第２の検出器としての機能も果たす。

上記塗布装置のベース１１の一側には制御装置３６が設けられる。制御装置３６はＹテーブル１２を駆動するサーボモータ１３、Ｘテーブル２２を駆動する不図示のリニアモータ、吐出装置２５のＺテーブル２３を駆動するサーボモータ２４をそれぞれ制御する。

また、制御装置３６はシリンジ２７と加圧気体源との間の管路３０に介装された電磁開閉弁３１と電空レギュレータ３２を制御する。

また、各Ｚテーブル２３上に、それぞれステージ１５上に載置された基板８の位置を検出するためのＣＣＤカメラ３７からなる撮像装置が設けられる。
制御装置３６にはモニタ用のディスプレイ３８と入力用のキーボード３９が接続される。

次に、上記構成のペースト塗布装置２によって基板８上にシール剤Ｓを塗布する動作について概略説明する。

まず、ステージ１５の載置面１５Ａ上に、不図示のロボット等によって基板８が供給載置されると、基板８に付された不図示のアライメントマークがＣＣＤカメラ３７によって撮像され、撮像信号が制御装置３６に入力される。制御装置３６は、撮像された画像から画像認識により予め設定された位置との間の位置ずれを検出し、そのずれが零となるようにＸテーブル２２、Ｙテーブル１２、θ回転機構１４を制御する。

ペースト塗布装置２の制御装置３６は、Ｘテーブル２２のリニアモータとＹテーブル１２のサーボモータ１２を駆動してＸテーブル２２とＹテーブル１２を原点位置から水平方向に所定距離だけ移動させ、基板８上の塗布開始点の上方の待機位置にノズル２６を移動させ、更に、Ｚテーブル２３のサーボモータ２４を駆動してＺテーブル２３を下降させる。制御装置３６は、吐出装置２５のシリンジ２７の先端のノズル２６からシール剤Ｓを吐出させ、後述する如く、ノズル２６と基板８とを相対移動させて、基板８上に矩形枠状のパターン３３を塗布描画する。このとき２つの吐出装置２５は、Ｘ軸方向に並んだ２つのパターン３３を同時に塗布描画する。

レーザ変位計２８は基板８の表面までの距離を測定し、制御装置３６は、一定の時間間隔でレーザ変位計２８の測定値を取り込み、予め求めておいたノズル２６の先端とレーザ変位計２８の位置関係とに基づいて、ノズル２６の先端と基板８の表面との実際の間隔（ギャップ）を算出し、ギャップが設定された値となるようにサーボモータ２４を駆動してＺテーブル２３を上下動させてノズル２６の高さを調整（ギャップ制御）し、ノズル２６を基板８の表面に追従させる。そして、ペースト塗布装置２は、均一な幅及び厚さのパターン３３を基板８上に塗布描画する。

また、ペースト塗布装置２の制御装置３６は、配管３０に設けられた電磁開閉弁３１の開閉をオンオフ制御してシール剤Ｓの吐出、停止を制御し、また、電空レギュレータ３２を制御して電空レギュレータ３２の下流側の気体の圧力を調整してシール剤Ｓの吐出圧を調整する。

このようにして、ペースト塗布装置２は４つの矩形枠状のパターン３３を基板８の表面に塗布描画するが、本実施例では、以下に説明する如く、基板８の表面にパターン３３を塗布描画するに先立ち、予めステージ１５の載置面１５Ａの高さを測定して、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報（データ）を収集する。

ステージ１５の載置面１５Ａの高さの測定は、第２の検出器としてのレーザ変位計２８を用いて、図２、図３に示す如く、基板８上に塗布描画するパターン３３の形状、サイズ、塗布位置等のパターン情報に対応するステージ１５の載置面１５Ａの高さを一定の周期Ｔ′で測定することにより行なう。即ち、制御装置３６は、Ｚテーブル２３を制御して、レーザ変位計２８を予め設定された高さ位置に位置付ける。そして、この高さ位置を保った状態で、シール剤Ｓの塗布位置に対応するステージ１５の載置面１５Ａに沿って、レーザ変位計２８とステージ１５とを図３中に矢印で示す如く水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に相対移動させる。このとき、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ（うねり、歪等の変位量）を一定の周期Ｔ′で測定し、載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnを収集する。即ち、制御装置３６は、レーザ変位計２８による載置面１５Ａまでの距離の測定値とＺテーブル２３のサーボモータ２４に付随して設けられたエンコーダの出力から得られる高さ位置情報とから載置面１５Ａの高さを求め、一定の周期Ｔ′で測定された載置面１５Ａ上の複数箇所の高さを載置面１５Ａの高さ情報として収集する。尚、ステージ１５の載置面１５Ａが水平な平坦面である場合の載置面１５Ａの高さを図３中の２点鎖線で示す。

このステージ１５の載置面１５Ａの高さの測定に際しては、基板８上に実際にパターン３３を塗布描画するときの塗布プログラムに従って、即ち、実際にパターン３３を塗布描画するときの条件と同じ条件で、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnを収集する。

ステージ１５が移動する場合におけるステージ１５の載置面１５Ａの高さの変位量（動的変位量）はステージ１５の移動速度によって異なる。図４はステージ１５の載置面１５Ａの高さをＹ軸方向に沿う同じ位置においてステージ１５の移動速度を変えて測定したときのレーザ変位計２８の測定値を示したもので、横軸にＹ軸方向の位置を示し、縦軸に高さを示す。また、図中実線で示す曲線Ａは、ステージ１５を或る一定の速度で移動させたときにおけるステージ１５の載置面１５Ａの高さの測定データを示し、破線で示す曲線Ｂは、曲線Ａの２倍の移動速度で移動させたときにおける載置面１５Ａの高さの測定データを示す。尚、図４では、載置面１５Ａの高さの変動を、測定開始位置でのレーザ変位計２８の測定値を０（ゼロ）とした上下方向の変位で示している。以上の如く、ステージ１５が停止した状態のときのステージ１５の載置面１５Ａの静的変位量は同じでも、ステージ１５の動的変位量は移動速度によって異なる。

また、ステージ１５の移動速度以外にも、ステージ１５が移動する場合には、上下方向の振動（揺れ）がステージ１５に発生する。例えば、パターン３３のコーナー部の手前ではステージ１５が減速動作をするので、上下方向の振動（揺れ）が発生する。この振動はステージ１５のサイズが大きい（重い）ほど、また、ステージ１５の加速／減速が急である程大きくなる。

従って、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ（変位量）の測定は、基板８上にシール剤Ｓを実際に塗布するときの条件と同じ条件でステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報を収集することが好ましい。例えば、基板８上にパターン３３を塗布描画するときの塗布方向と同じ方向にステージ１５とノズル２６とを相対移動させて載置面１５Ａの高さを測定し、或いは、ノズル２６と基板８とを相対的に移動させる速度と同じ速度でステージ１５とレーザ変位計２８（第２の検出器）とを相対的に移動させて載置面１５Ａの高さを測定し、或いは、基板８の表面までの距離を測定する測定周期Ｔと同じ周期Ｔ′でステージ１５の載置面１５Ａの高さを測定する。また、これらの条件の全て又は一部を同じ条件としても良い。

以上のようにして収集したステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnを、制御装置３６は、制御装置３６内の不図示の記憶部に記憶させる。

これらのステージ１５の載置面１５Ａの高さの測定は、塗布するパターン３３の形状、サイズ、塗布位置等の変更に際して行ない、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報を収集する。

次に、このようにして測定したステージ１５の載置面１５Ａ上に基板８を保持して、シール剤Ｓを基板８上に塗布する塗布動作について、図５を参照しながら詳細に説明する。

ステージ１５上に基板８を載置して吸着保持し、基板８の表面上へのシール剤Ｓの塗布作業を開始する。ペースト塗布装置２の制御装置３６は、Ｘテーブル２２、Ｙテーブル１３を原点位置から予め設定された距離だけ水平方向に移動させてノズル２６を基板８の上方の塗布開始位置の上方に移動させる。そして、制御装置３６は、記憶部に記憶されたステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０を読み込んで、この載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０に基板８の板厚ｔと設定ギャップＧ_０を加えた高さの点Ｈ_０にノズル２６を下降させる。

次いで、制御装置３６は、記憶部に記憶されたステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnに基づいてノズル２６をステージ１５の表面に倣って相対移動させる。即ち、制御装置３６は、一定の周期Ｔ′で測定されたステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報Ｓ_０，Ｓ1,・・・Ｓnに基板８の厚みｔ（図５中右上がりの２点鎖線で、水平な平坦面を有する基板８の輪郭線を示す）と設定ギャップＧ_０を加えた高さＨ_０，Ｈ1,・・・Ｈnを倣うように、図５中右上がりの一点鎖線で示す移動軌跡Ｅ（ステージ１５の載置面１５Ａに平行）に倣って、ノズル２６の高さを制御する。つまり、制御装置３６は、ステージ１５の載置面１５Ａの変位量を予め折り込んだ高さＳ_０，Ｓ1,・・・Ｓnに倣ってノズル２６を移動させる。

そして、この移動中、制御装置３６は第１の検出器としてのレーザ変位計２８による測定値を一定の周期Ｔで取り込み、測定値に基づいてノズル２６の先端と基板８の表面とのギャップを調整する。即ち、制御装置３６は測定値からノズル２６の先端と基板８の表面とのギャップを求め、ギャップが設定ギャップ値Ｇ_０に対してずれている場合、求めたギャップと設定ギャップ値Ｇ_０からノズル２６の上下方向の移動量（調整量）を演算し、この移動量をＺテーブル２３を駆動するサーボモータ２４にフィードバックしてノズル２６の先端と基板８の表面とのギャップを調整する。

基板８の表面にうねりや歪などがあった場合には、制御装置３６はノズル２６の先端と基板８とのギャップを調整してノズル２６の先端を移動させる。図５は、基板８が右に行くほど厚みが厚くなる厚みのばらつきを有する場合を示し、図中右上がりの破線で示す直線は基板８の表面との間に設定ギャップＧ_０を維持してノズル２６が移動した場合のノズル２６先端の理想的な移動軌跡Ｃ（基板８に平行）を示す。この場合、ノズル２６の先端と基板８の表面とのギャップには、基板８の厚みのばらつきに起因する変位を生じるので、制御装置３６は、この変位量ΔＫを無くすようにノズル２６の高さを調整する。

一般的に、実際のシール剤Ｓの塗布時における基板８の表面の高さの変位量は、ステージ１５に起因するものが数10〜100ミクロン程度に対して、基板８自体に起因するものは数ミクロン程度であり相対的に小さい。従って、実際の塗布時における基板８の表面の高さの変動要因として支配的なステージ１５の変位量を予め折り込んだ移動軌跡Ｅに倣ってノズル２６を移動させ、ギャップ制御する方が、ノズル２６の高さ方向の移動量（調整量）が少なくて済む。その結果、基板８の表面に対するノズル２６の追従性を上げることができる。

以上の如く、制御装置３６は、ステージ１５の載置面１５Ａの変位量を予め折り込んだ高さＳ_０，Ｓ1,・・・Ｓnに倣ってノズル２６を移動させる。その結果、レーザ変位計（第１の検出器）２８の測定値に基づいて調整するノズル２６の高さは、基板８に起因する変位量ΔＫ分だけで良いことになる。背景技術との比較で言えば、図６におけるギャップの測定周期Ｔ毎の設定ギャップＧ_０とのずれ量Δｈ1，Δｈ2,・・・Δｈnが小さくなって、設定ギャップＧ_０に対するノズル２６の追従遅れΔｄ1，Δｄ2，・・・Δｄnが小さくなるので、その分ノズル２６の追従性を上げることができる。また、ノズル２６の追従遅れΔｄ1，Δｄ2，・・・Δｄnが小さくなった分だけ、ギャップの測定周期Ｔも短くすることができるので、塗布精度を向上させることができる。

本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)基板８を載置するステージ１５の載置面１５Ａの高さＳ_０，Ｓ1，・・・Ｓnを予め測定しておき、シール剤Ｓを塗布するときには、この高さ情報Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnに基づいてステージ１５の載置面１５Ａに倣うようにノズル２６を移動させる。そして、この移動中、ノズル２６と一体で移動するレーザ変位計（第１の検出器）２８で基板８の表面までの距離を測定し、ノズル６の先端と基板８の表面との間のギャップを設定ギャップ値Ｇ_０に保つようにノズル２６の高さを調整する。即ち、制御装置３６は、予めステージ１５の変位量を折り込んだ高さ位置Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnに倣ってノズル２６を移動させるので、レーザ変位計（第１の検出器）２８の測定値に基づいて調整するノズル２６の高さは、基板８に起因する変位量ΔＫ分だけで良いことになる。その結果、ノズル２６と基板８とのギャップを調整するためのノズル２６の移動量は小さくて済み、基板８の表面に対するノズル２６の追従性を上げることができる。従って、塗布精度を向上させることができる。また、ノズル２６の移動量が小さくて済むので、ノズル２６の追従遅れが小さくなる。従って、塗布速度を上げることができ、塗布作業の生産性を向上させることができる。

また、このステージ１５の載置面１５Ａの高さの測定は、基板８の品種や塗布パターンの変更に際して一度行なえば良いので、生産性に及ぼす影響は殆んどない。

(b)基板８の表面に塗布描画するパターン３３に対応するステージ１５の載置面１５Ａ上において、ステージ１５表面の高さ情報Ｓ_０，Ｓ1，・・・Ｓnを測定するので、基板８上にパターン３３を塗布する際におけるステージ１５の載置面１５Ａの変位量を正確に収集することができる。その結果、パターン３３を塗布描画する基板８の表面に対するノズル２６の追従性を上げることができる。

(c)第１の検出器としてのレーザ変位計２８がステージ１５の載置面１５Ａの高さを測定する第２の検出器を兼ねるので、装置のコストアップを招くことを防止できる。

(d)シール剤Ｓをノズル２６から吐出して基板８上にパターン３３を塗布描画するときの条件と同じ条件でステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報を測定する。同じ条件で測定することにより、実際に、基板８上にパターン３３を塗布描画するときの動的変位量と同じ又はそれに近い動的変位量に倣ってノズル２６を追従させることができる。その結果、シール剤Ｓの塗布精度を向上させることができ、また、塗布速度を上げて、塗布作業の生産性を向上させることができる。

(e)２枚の基板８のうち少なくとも一方の基板８に、基板８に形成された表示領域を囲むようにシール剤Ｓを塗布し、このシール剤Ｓを介して一方の基板７と他方の基板８を貼り合わせる液晶表示パネルの製造装置１は、上記の追従性に優れたペースト塗布装置２を備えるので、シール剤Ｓの塗布量のばらつきに起因する液晶漏れや表示むら等を防止でき、液晶表示パネル６の品質を向上させることができる。また、液晶表示パネル６の生産性を向上させることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、本実施例では、シール剤Ｓを実際に塗布するときと同じ速度でステージ１５を移動させながらステージ１５の載置面１５Ａの高さを測定し、測定した高さ情報Ｓ_０，Ｓ１，・・・Ｓn（ステージ１５の動的変位量）に基づいて、ノズル２６をステージ１５の表面に倣って相対移動させた。しかしながら、ステージ１５の移動速度は同じ速度である必要はなく、シール剤Ｓを塗布するときの移動速度より遅い速度であっても良い。また、ステージ１５が静止している状態のステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報（ステージ１５の静的変位量）に基づいて、ステージ１５の載置面１５Ａに倣ってノズル２６を相対移動させても良い。要するに、ステージ１５の載置面１５Ａにおける高さ方向の変位量を予め折り込んだ高さに倣ってノズル２６を移動させることにより、ギャップの測定周期Ｔごとのノズル２６の高さの移動量（調整量）を小さくすることができれば良い。

また、基板８上に実際にパターン３３を塗布描画するときの塗布方向と同じ方向にステージ１５を移動させながら、パターン３３に対応するステージ１５の載置面１５Ａ上の位置において高さ情報を収集したが、載置面１５Ａ全域において高さ情報を収集するようにしても良い。そして、実際にパターン３３を塗布描画するときは、測定した載置面１５Ａ全域の高さ情報のうち、塗布描画するパターン３３に対応する位置の高さ情報を読み出し、ノズル２６の高さを読み出した高さ情報に基づいて載置面１５Ａに倣うように制御すれば良い。このようにすれば、基板上に描画するシール剤のパターンが変わった場合でも、読み出す高さ情報を変更するだけで済み、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報を再度収集する必要がなくなるので、塗布作業の生産性をより向上させることができる。

また、載置面１５Ａの高さ情報を測定する周期Ｔ′は、基板８の表面の高さを測定する周期Ｔと同じ周期としたが、この周期Ｔよりも短くても長くても良い。この場合、周期Ｔ′を周期Ｔより短い周期で行なえば、周期Ｔの間に生じる可能性のあるステージ１５に起因する載置面１５Ａの高さの変位にノズル２６の高さを追従させることができるので、シール剤Ｓの塗布精度をより向上させることができる。

また、ステージ１５の載置面１５Ａの高さ情報を、レーザ変位計２８の測定値とＺテーブル２３の高さ位置情報とから求めた高さを収集したもので説明したが、載置面１５Ａ上の所定の位置を基準とした高さ方向の変位を収集して求めるようにしても良い。また、レーザ変位計２８の測定値が一定値を保つようにしてレーザ変位計２８とステージ１５とを載置面１５Ａに沿う方向に相対移動させ、このときのＺテーブル２３の高さ位置の変位を収集して求めるようにしても良い。

また、第２の検出器として、第１の検出器としてのレーザ変位計２８を兼用したが、第２の検出器を独立して設けても良い。この場合、第２の検出器をレーザ変位計２８とは異なる他の検出器、例えば、超音波式の距離検出器やダイヤルゲージ等の接触式の高さ測定器を用いても良く、要するに、載置面１５Ａの高さ情報を測定できるものであれば良い。

また、第１の検出器をレーザ変位計２８として説明したが、他の検出器、例えば、接触式の測定器を用いても良い。

また、液晶表示パネル６の製造装置の例で説明したが、表示パネルの製造装置は液晶以外の物質、例えば、有機又は無機ＥＬ物質であっても良い。

図１はペースト塗布装置を示す斜視図である。 図２は図１におけるステージの載置面を説明するためのステージ単体の斜視図である。 図３はステージの載置面の高さの測定を説明するための模式図である。 図４はステージの移動速度とステージの載置面の高さの変位との関係を説明するための模式図である。 図５は本実施例におけるノズルの移動軌跡を説明するための模式図である。 図６は背景技術におけるノズルの移動軌跡を説明するための模式図である。 図７は液晶表示パネルの製造工程を示すブロック図である。

符号の説明

１ 液晶表示パネル製造装置
２ ペースト塗布装置
７、８ 基板
１５ ステージ
１５Ａ 載置面
２８ レーザ変位計（第１の検出器、第２の検出器）
２６ ノズル
３３ パターン
３６ 制御装置
Ｓ シール剤（ペースト）

Claims (6)

1. ノズルからペーストを吐出させて基板の表面にパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、
   前記基板を載置する載置面を有するステージと、
   前記載置面に載置された基板の表面までの距離を測定する第１の検出器と、
   該ステージの載置面の高さを測定する第２の検出器と、
   該第２の検出器による測定値から前記載置面の高さ情報を収集し、該高さ情報に基づいて前記ノズルが前記載置面に倣うように前記ノズルと前記ステージとを相対移動させつつ、前記第１の検出器による測定値に基づいて前記ノズルの先端と基板表面との間隔を調整する制御装置と、を備えたことを特徴とするペースト塗布装置。
2. 前記基板の表面に塗布描画するパターンのパターン情報を記憶する記憶部を備え、
   前記制御装置は、該パターンに対応する前記ステージの載置面の高さを測定するように、該パターン情報に従って前記第２の検出器とステージとを相対的に移動させる請求項１に記載のペースト塗布装置。
3. 前記第２の検出器を前記第１の検出器が兼ねる請求項１又は２に記載のペースト塗布装置。
4. 基板の表面までの距離の測定値に基づいてノズルの先端と該基板の表面との間隔を調整しつつ該ノズルからペーストを吐出させてステージの載置面上に保持された基板の表面にパターンを塗布描画するペースト塗布方法において、
   前記ステージの載置面の高さ情報を収集し、
   該高さ情報に基づいて前記ノズルが該載置面に倣うように該ノズルと該ステージとを相対移動させつつ、上記基板の表面までの距離を測定してノズルの先端と基板表面との間隔を調整することを特徴とするペースト塗布方法。
5. 前記基板の表面に塗布描画するパターンに対応する載置面上において、前記ステージの載置面の高さ情報を収集する請求項４に記載のペースト塗布方法。
6. ２枚の基板のうち少なくとも一方の基板に、基板に形成された表示領域を囲むようにペーストを塗布し、該ペーストを介して一方の基板と他方の基板を貼り合わせる表示パネルの製造装置において、
   請求項１〜３のいずれかに記載のペースト塗布装置を備えた表示パネルの製造装置。

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