JP3609359B2

JP3609359B2 - Paste application machine and paste application method

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Publication number: JP3609359B2
Application number: JP2001250415A
Authority: JP
Inventors: 茂石田; 良紀徳安; 幸宏川隅; 伸也山間; 清司松本
Original assignee: 株式会社日立インダストリイズ
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP2003053238A; KR100495366B1; TW548144B; KR20030017344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペースト塗布機に係り、特に、１枚の基板から多数個の液晶パネルを生産する場合、安定した高さのシールパターンを描画できるペースト塗布機と塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特開平６−１６０８２８号公報に記載のように、１枚の基板から複数の液晶パネルを生産するに際し、この基板上に液晶パネル毎にシールパターンを熱硬化樹脂（ペースト）で描画し、このようにシールパターンが描画された２枚の基板を貼り合せて液晶パネルを形成する技術が知られている。このように、同じ基板上に複数のパネルのシールパターンを形成する場合、パネル毎に、基板を載置したテーブルを予め決められたシールパターンに従って移動させながら、ペーストをノズルのペースト吐出口から基板上に吐出させる描画方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この方法でパターン描画すると、パネルを多量生産するには、塗布描画時間が長くなり、生産性の低下が問題となる。このため、ペーストの塗布速度を高め、高速でペースト塗布を行なうことが考えられるが、パターンの四角形状のコーナ部で塗布方向が替えると、テーブルや装置全体が上下，左右，前後に振動し、シールパターンを所望の形状に塗布することができないという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、基板当たりのパネル取り数が多数になる場合の生産性の低下を防止し、塗布タクトを短縮化とシールパターンの塗布描画精度の安定化とを実現可能としたペースト塗布機とペースト塗布方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、縦線パターンと横線パターンとの組み合わせからなる井桁状のペーストパターンを塗布描画するものであって、これら縦線パターンと横線パターンとの交差部をペーストを塗布する場合、ノズルと基板面との間の間隔，ペースト吐出圧もしくはノズルと基板との間の相対速度を制御することにより、交差部での１回目のペースト塗布と２回目のペースト塗布とによるペースト塗布量が、交差部以外の直線部でのペースト塗布量と略等しくなるようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明によるペースト塗布機の一実施形態を示す斜視図であって、１は架台、２はＺ軸テーブル支持架台、３はＸ軸移動テーブル、４はＸ軸サーボモータ、５はＹ軸移動テーブル、６はＹ軸サーボモータ、７は基板保持機構、８はθ軸移動テーブル、９は基板、１０はＺ軸移動テーブル支持ブラケット、１１はＺ軸移動テーブル、１１ａは支持ベース、１２はＺ軸サーボモータ、１３はペースト収納筒（シリンジ）、１４はノズル支持具、１５は画像認識カメラ、１６は距離計、１７は主制御部、１８は副制御部、１８ａはハードディスク、１８ｂはフロッピディスク、１９はモニタ、２０はキーボード、２１は配線である。
【０００７】
同図において、架台１上には、Ｘ軸移動テーブル３とが設けられ、このＸ軸移動テーブル３上には、これと直交するようにして、Ｙ軸移動テーブル５が設けられている。このＹ軸移動テーブル５は、Ｘ軸移動テーブル３に設けられているＸ軸サーボモータ４の駆動により、Ｘ軸移動テーブル３上をＸ軸方向に移動する。Ｙ軸移動テーブル５上には、基板保持機構７が設けられている。この基板保持機構７は、Ｙ軸移動テーブル５に取り付けられているＹ軸サーボモータ６の駆動により、Ｙ軸移動テーブル５上をＹ軸方向に移動する。また、基板保持機構７にθ軸移動テーブル８が取り付けられており、図示しないθ軸サーボモータによるθ軸移動テーブル８の回転駆動により、基板保持機構７がθ軸方向（Ｚ軸廻りの回転方向）に回転駆動される。基板９は基板保持機構７に取り付けられ、Ｘ，Ｙ，θ軸の各移動テーブル３，５，８のサーボモータの駆動により、Ｘ，Ｙ軸方向に移動したり、θ軸方向に回転したりして所定の位置に位置決めされる。
【０００８】
なお、この実施形態では、基板９をその面方向に移動させてその位置決めをしたり、ペースト塗布を行なったりするものとするが、後述のノズルを移動させることにより、同様の位置決めやペースト塗布の制御をすることも可能であることはいうまでもない。また、これら移動テーブル３，５，８を駆動する機構全体またはノズルを基板９の面方向に移動させる機構を、総称して、テーブル駆動機構という。
【０００９】
架台１上には、また、Ｚ軸テーブル支持架台２が設けられており、このＺ軸テーブル支持架台２には、Ｚ軸移動テーブル支持ブラケット１０を介して、Ｚ軸移動テーブル１１が設けられている。Ｚ軸移動テーブル１１上には、支持ベース１１ａがＺ軸方向に移動可能に取り付けられており、Ｚ軸移動テーブル１１に取り付けられているＺ軸サーボモータ１２を駆動することにより、支持ベース１１ａがＺ軸方向（上下方向）に移動する（この駆動系を、以下、ノズル駆動機構という）。この支持ベース１１ａには、ノズル支持具１４を下端部に備えたペースト収納筒１３や照明の可能な光源を備えた鏡筒を有する画像認識カメラ１５，距離計１６などが取り付けられている。このノズル支持具１４の先端には、図示しないが、ノズルが設けられている。
【００１０】
なお、ペースト収納筒１３は、図示しないリニアガイドの可動部に着脱自在に取り付けられている。また、画像認識カメラ１５は、基板９の位置合わせやペーストパターンの形状認識などのために、基板９に対向するようにして設けられている。
【００１１】
架台１の下部には、主制御部１７が設置されており、この主制御部１７は、配線２１により、別設した副制御部１８と接続されている。副制御部１８は、ハードディスク１８ａやフロッピディスク１８ｂなどの記憶媒体を用いた外部記憶装置やモニタ１９，キーボード２０を備えている。
【００１２】
主制御部１７は、かくテーブル３，５，１１のサーボモータ４，６，１２やθ軸移動テーブル８のサーボモータなどを制御する。主制御部１７での各種処理のためのデータがキーボード２０から入力され、画像認識カメラ１５で捉えた画像や主制御部１７での処理状況がモニタ１９で表示される。また、キーボード２０から入力されたデータなどは、外部記憶装置であるハードディスク１８ａやフロッピディスク１８ｂなどの記憶媒体に記憶保管される。
【００１３】
次に、この実施形態における制御方法について説明する。
【００１４】
図２は図１における主制御部１７とその制御系統の一具体例を示すブロック図であって、８ａはθ軸サーボモータ、１３ａはノズル、１７ａはマイクロコンピュータ、１７ｂはモータコントローラ、１７ｃはデータ通信バス、１７ｄは外部インターフェース、１７ｅは画像処理装置、１７ｆ〜１７ｉはモータドライバ、２２は負圧源、２３は正圧源、２２ａ，２３ａはレギュレータ、２４はバルブユニット、２５は大気であり、図１に対応する部分には同一符号を付けている。
【００１５】
同図において、主制御部１７は、マイクロコンピュータ１７ａやモータコントローラ１７ｂ、モータドライバ１７ｆ〜１７ｉ、画像認識カメラ１５で得られる映像信号を処理する画像処理装置１７ｅ、副制御部１８との間の信号伝送やレギュレータ２２ａ，２３ａ，バルブユニット２４の制御及び距離計１６の測定入力を行なう外部インターフェース１７ｄを内蔵しており、マイクロコンピュータ１７ａやモータコントローラ１７ｂ，外部インターフェース１７ｄ，画像処理装置１７ｅがデータ通信バス１７ｃによって互いに接続されている。
【００１６】
また、マイクロコンピュータ１７ａには、図示しないが、主演算部や後述する塗布描画を行なうための処理プログラムを格納したＲＯＭ，主演算部での処理結果や外部インターフェース１７ｄ及びモータコントローラ１７ｂからの入力データを格納するＲＡＭ，外部インターフェース１７ｄやモータコントローラ１７ｂとデータをやり取りする入出力部などを備えている。
【００１７】
上記各テーブル３，５，１１を駆動するサーボモータ４，６，１２やθ軸移動テーブル８（図１）を回転駆動するθ軸サーボモータ８ａには、回転量を検出するエンコーダが内蔵されており、その検出結果を該当するモータドライバ１７ｆ，１７ｇ，１７ｉ，１７ｈに戻して基板９やノズル１３ａの位置制御を行なっている。
【００１８】
サーボモータ４，６，８ａ，１２は、キーボード２０から入力されてマイクロコンピュータ１７ａ内蔵のＲＡＭに格納されているデータに基いて、正逆回転する。これにより、基板保持機構７に保持された基板９が、Ｚ軸移動テーブル１１を介して支持されるノズル１３ａに対し、Ｘ，Ｙ軸方向に任意の距離を移動する。その移動中、ペースト収納筒１３に僅かな気圧が継続して印加されることにより、ノズル１３ａの先端部のペースト吐出口からペーストが吐出され、基板９に所望のペーストパターンが塗布描画される。
【００１９】
ペーストの塗布制御のための吐出圧制御機構は、正圧源２３から供給された圧縮空気の圧力を調整するためのレギュレータ２３ａと、負圧源２２から供給された負圧の空気の圧力を調整するレギュレータ２２ａと、これらレギュレータ２２ａ，２３ａからの圧力の調整された空気配管と大気２５へ開放する配管とを夫々切替制御するためのバルブユニット２４とからなり、この吐出圧制御機構により、バルブユニット２４からペースト収納筒１３内のペーストに所望の圧力が加えられて、吐出圧が制御される構成となっている。
【００２０】
また、基板保持機構７（図１）の保持された基板９がＸ，Ｙ軸方向への水平移動中に、距離計１６がノズル１３ａと基板９との間の間隔（以下、ノズル１３ａの高さという）を計測し、この計測結果に基づいて、ノズル１３ａの高さが略一定に維持されるように、Ｚ軸サーボモータ１２が駆動されてノズル１３ａがＺ方向に移動する制御が行なわれる。
【００２１】
図３はこの実施形態の全体的な動作を示すフローチャートであって、以下、図１及び図２も参照して、この実施形態の動作を説明する。
【００２２】
図３において、まず、電源を投入すると（ステップ１００）、ペースト塗布機の初期設定が実行される（ステップ２００）。
【００２３】
この初期設定工程では、サーボモータ４，６，８ａ，１２を駆動することにより、基板保持機構７をＸ，Ｙ，θ軸方向に移動させて所定の基準位置に位置決めする。また、これと同時に、ノズル１３ａも、そのペースト吐出口がペースト塗布を開始する位置（即ち、ペースト塗布開始点）となるように、所定の原点位置に設定される。さらに、ペーストパターンデータや基板位置データ，ペースト吐出終了位置データなどの設定を行なう。なお、先に述べたように、これら各データの入力はキーボード２０から行なわれ、入力されたデータはマイクロコンピュータ１７ａに内蔵されたＲＡＭに格納される。
【００２４】
次に、基板９を基板吸着機構７に搭載して保持させ（ステップ３００）、続いて、基板予備位置決め処理（ステップ４００）を行なう。
【００２５】
この基板予備位置決め処理では、基板保持機構７に搭載された基板９の位置決め用マークを画像認識カメラ１５で撮影し、その撮影画像から位置決め用マークの重心位置を画像処理で求めて、基板９のθ軸方向での傾きを検出し、これに応じてサーボモータ８ａを駆動し、このθ軸方向の傾きも補正する。
【００２６】
なお、ペースト収納筒１３内で残りペースト量が少ない場合には、次のペースト塗布作業の途中でペーストの途切れがないようにするために、前以てペースト収納筒１３をノズル１３ａとともに交換する。ノズル１３ａを交換した場合には、Ｘ，Ｙ軸面での位置ずれが生ずることがある。この位置ずれをなくすために、基板９でのペーストパターンを形成しない領域で交換した新たなノズル１３ａを用いて十字マークの描画を行ない、この十字マークを画像認識カメラ１５で撮影して、その撮影画像から十字マークの交点の重心位置を画像処理で求める。そして、この重心位置と基板９上の位置決め用マークの重心位置との間の距離を算出し、その算出結果をノズル１３ａのペースト吐出口の位置ずれ量（ｄｘ，ｄｙ）として、マイクロコンピュータ１７ａに内蔵のＲＡＭに格納する。これにより、基板予備位置決め処理（ステップ４００）を終了する。
【００２７】
ノズル１３ａの位置ずれ量（ｄｘ，ｄｙ）は、後に行なうペーストパターンの塗布描画動作時、ノズル１３ａの位置ずれを補正するために用いるものである。
【００２８】
次に、ペーストパターン描画処理（ステップ５００）を行なう。
【００２９】
このペーストパターン描画処理では、塗布開始位置にノズル１３ａのペースト吐出口を位置付けるために、基板９を移動させ、ノズル１３ａの位置の比較・調整移動を行なう。このために、まず、先の基板予備位置決め処理（ステップ４００）で得られてマイクロコンピュータ１７ａのＲＡＭに格納されたノズル１３ａの位置ずれ量（ｄｘ，ｄｙ）が、予め設定されたノズル１３ａの位置ずれ量の許容範囲（△Ｘ，△Ｙ）にあるか否かの判断を行なう。
【００３０】
位置ずれ量（ｄｘ，ｄｙ）がこの許容範囲内（△Ｘ≧ｄｘ及び△Ｙ≧ｄｙ）にあれば、そのままとし、許容範囲外（△Ｘ＜ｄｘまたは△Ｙ＜ｄｙ）であれば、この位置ずれ量（ｄｘ，ｄｙ）を基に、基板９を移動させることにより、ノズル１３ａのペースト吐出口と基板９の所望位置との間のずれを解消させ、ノズル１３ａを所望位置に位置決めする。
【００３１】
次に、Ｚ軸サーボモータ１２を動作させて、ノズル１３ａの高さをペーストパターン描画高さに設定する。ノズルの初期移動距離データに基づいてノズル１３ａを初期移動距離分下降させる。続いて、基板９の表面高さを距離計１４で測定することにより、ノズル１３ａの高さがペーストパターンを描画する高さに設定されているか否かを確認する。描画高さに設定できていない場合には、ノズル１３ａを微小距離下降させ、以下、基板９の表面高さの計測とノズル１３ａの微小距離下降とを交互に繰り返し行ない、ノズル１３ａの高さをペーストパターンを塗布描画するための高さに設定する。また、ペースト収納筒１３が交換されていないときには、ノズル１３ａの位置ずれ量（ｄｘ，ｄｙ）のデータはないので、ペーストパターン描画処理（ステップ５００）に入ると、直ちに上記のノズル１３ａの高さ設定を行なう。
【００３２】
以上の処理が終了すると、次に、マイクロコンピュータ１７ａのＲＡＭに格納されたペーストパターンデータに基づいて、サーボモータ４，６が駆動される。これにより、ノズル１３ａのペースト吐出口が基板２８に対向した状態で、このペーストパターンデータに応じて、基板９がＸ，Ｙ方向に移動する。そして、これとともに、正圧源２３からレギュレータ２３ａとバルブユニット２４を介してペースト収納筒１３に所定の吐出圧が印加され、ノズル１３ａのペースト吐出口からのペーストの吐出が開始される。これにより、基板９へのペーストパターンの塗布描画が開始される。
【００３３】
そして、これとともに、先に説明したように、マイクロコンピュータ１７ａは、距離計１６からノズル１３ａの高さの実測データを入力子、この実測データから基板９の表面のうねりを測定し、この測定値に応じてノズル駆動機構（Ｚ軸サーボモータ１２）を動作させる。これにより、ノズル１３ａの高さが設定値に略一定に維持される。
【００３４】
ここで、液晶パネル用のペースト（シール）パターンを、井桁状（これは、縦線パターンと横線パターンとの組み合わせからなり、縦線パターンと横線パターンとの交差部を有する）に塗布描画する方法について、図４〜図１０により説明する。
【００３５】
図９は従来のペーストパターンを示すものであって、図示するような形状でペーストパターンＰＰ１から順にＰＰ２，ＰＰ３，……，ＰＰ６と、夫々ノズル１３ａの高さをレーザ変位計で計測して一定に保持し、また、ペースト吐出圧を一定に保持して、塗布を行なうものである。しかし、この方法では、塗布タクトの向上を図るために塗布速度を増加させると、パターンのコーナ部（例えば、ペーストパターンＰＰ１のコーナ部ＣＮ）で装置に上下，前後，左右方向の振動が発生し、所望のペーストパターンが得られなくなる問題がある。
【００３６】
そこで、この実施形態では、図１０に示すように、ペーストパターンを縦線パターンＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６と横線パターンＳＰ−Ｘ−１〜ＳＰ−Ｘ−４との略直線状のパターンに分け、ペーストパターンを略直線状のパターンの塗布によって描画するようにしたものである。このようにしてシールパターンを塗布描画する場合、図９に示すパターンのような開口部（例えば、パターンＰＰ１での開口部ＡＰ）がなく、閉じたパターンとなっているため、かかるペーストパターンを塗布描画した２枚の基板９を貼り合せる前に、一方の基板９のパターン内に液晶を滴下し、これに他方の基板９を上から乗せて貼り合わせることにより、液晶パネルを得ることができる。また、図１０に示したようにペーストパターンを塗布描画した後、図９に示すようなペーストパターンに変更することも可能である。この場合には、開口部とする部分のシール剤（ペースト）を取り除けばよい。
【００３７】
図１０に示すこの実施形態のペースト塗布方法では、まず、縦線パターンＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６と横線パターンＳＰ−Ｘ−１〜ＳＰ−Ｘ−４とについて、第１に（最初に）塗布するパターンと第２に（次に）塗布するパターンとを決めておく。即ち、最初に塗布描画するパターンを縦線パターンにするか、横線パターンにするかを決めておく。ここでは、第１に塗布するパターンを縦線パターンＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６とし、第２に描画するパターンを横線パターンＳＰ−Ｘ−１〜ＳＰ−Ｘ−４とする。そこで、まず、縦線パターンＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６を順に塗布描画していくが、このとき、このとき交差する他のパターン、この場合には、第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘ−１〜ＳＰ−Ｘ−４と交差する位置（交差部ＸＰ）では、ペースト塗布量を減少させる。続いて、横線パターンＳＰ−Ｘ−１〜ＳＰ−Ｘ−４を順に塗布するが、既に塗布描画された縦線パターンＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６との交差部ＸＰでペースト塗布量を減少させ、この交差部ＸＰでのペースト塗布量が、縦線パターンＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６の塗布描画時でのペースト塗布量と加算されて、この交差部ＸＰ以外の位置でのペースト塗布量とほぼ等量のペースト塗布量となるようにする。これにより、交差部ＸＰも含め全体として均一な厚さのシールパターンが塗布描画されることになる。
【００３８】
図４は縦線パターンＳＰ−Ｙと横線パターンＳＰ−Ｘとの交差部ＸＰの部分を拡大して示す図である。
【００３９】
同図において、縦線パターンＳＰ−Ｙ（図１０での縦線パターンのいずれか）と横線パターンＳＰ−Ｘ（図１０での横線パターンのいずれか）との交差部ＸＰでは、それ以外の位置（以下、直線部という）とペースト塗布量がほぼ等しくになるようにする必要がある。そこで、第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙでは、横線パターンＳＰ−Ｘとの交差部ＸＰでノズル１３ａの高さを低くし、これによってペースト塗布量を減少させる。その後の横線パターンＳＰ−Ｘの縦線パターンＳＰ−Ｙとの交差部ＸＰでのペースト塗布に際しては、この交差部ＸＰでの縦線パターンＳＰ−Ｙの塗布描画の際のペースト塗布量を考慮して、ノズル１３ａの高さをこの横線パターンＳＰ−Ｘの交差部ＸＰ以外の直線部での高さと等しくし、これにより、この交差部ＸＰでのペースト塗布量を低減する。即ち、第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘの場合には、全体としてノズル１３ａの基板９の面からの高さとペースト吐出圧とを一定に維持することにより、縦線パターンＳＰ−Ｙとの交差部ＸＰでペースト塗布量を低減するものである。
【００４０】
なお、かかる交差部ＸＰの基板９上での位置は、先のマイクロコンピュータ１７ａ（図２）に内蔵のＲＡＭに記憶されている塗布描画するペーストパターンのパターンデータや基板位置データなどによって検出することができ、また、上記のテーブル駆動機構などからの情報（各サーボモータ４，５，８ａのエンコーダの出力やモータドライブ１７ｆ，１７ｇ，１７ｈを駆動するための情報など）を用いて、基板９上でのノズル１３ａの位置を検出することができる。従って、かかる基板９上での交差部ＸＰの位置情報とノズル１３ａの位置情報などから、ノズル１３ａが交差部ＸＰにあるか否かを判定することができる。
【００４１】
図５は第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙでの横線パターンＳＰ−Ｘとの交差部ＸＰにおけるペースト塗布方法の一具体例を示す図である。
【００４２】
同図において、第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙを塗布描画する場合には、その直線部では、ノズル１３ａの高さを略一定の高さＨ０に維持し、また、ペースト吐出口から吐出するペースト（シール剤）の吐出圧力を略一定に維持しており、横線パターンＳＰ−Ｘとの交差部ＸＰに達すると、Ｚ軸サーボモータ１２（図１）を高速に駆動制御してノズル１３ａを降下させ、ノズル１３ａの高さを直線部の高さＨ０より低い高さＨ１することにより、ペースト塗布量を減少させる。即ち、ペースト塗布量は、ペースト吐出圧とノズル１３ａの高さとで決まるから、第１に塗布する縦線ＳＰ−Ｙを塗布描画する際には、ノズル１３ａのペースト吐出口の吐出圧力を一定に維持しながら、交差部ＸＰでノズル１３ａを高さＨ０から高さＨ１まで急速に下降させることにより、この交差部ＸＰでのペースト塗布量を減少させ、交差部ＸＰを通過すると、元の高さＨ０に急速に戻す制御を行なう。
【００４３】
これに続く第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘの塗布描画では、交差部ＸＰと直線部とでノズル１３ａの高さを高さＨ０に維持し、かつペーストの吐出圧も一定に維持する。この場合、横線パターンＳＰ−Ｘの縦線パターンＳＰ−Ｙとの交差部ＸＰでは、既に塗布されている縦線パターンＳＰ−Ｙにより、相対的にノズル１３ａの高さが低くなることになり、これにより、交差部ＸＰでのペースト塗布量は直線部よりも減少し、直線部とほぼ等しいペースト塗布量のシールパターンを形成できる。
【００４４】
なお、このようにせずに、交差部ＸＰにおいて、縦線パターンＳＰ−Ｙの塗布時にノズル１３ａの高さＨ０で塗布し、第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘの塗布の際にも、同じノズル１３ａの高さＨ０をそのまま維持するようにしてペースト塗布を行なうと、距離計１６（図１，図２）の測定結果に基づいて、交差部ＸＰでは、交差部ＸＰで既に塗布されている縦線パターンＳＰ−Ｘから高さＨ０となるように、Ｚ軸サーボモータ１２が駆動制御されてノズル１３ａが上昇することになり、ペースト塗布量が直線部に比べて多くなる。このため、ペーストパターンが形成された２枚の基板９を貼り合せるとき、このペースト塗布量が増加した交差部ＸＰが悪影響を及ぼす。例えば、正規の基板間隔の液晶パネルに仕上げることができなかったり、ペーストがパネル内に広がり、正常なパネル形状とならなかったりする。
【００４５】
これに対し、この実施形態では、上記のように、横線パターンＳＰ−Ｘの塗布描画の際、ノズル１３ａの高さをＨ０に維持しており、縦線パターンＳＰ−Ｙとの交差部ＸＰでは、ノズル１３ａの高さをこの交差部ＸＰ直前の高さに固定する。これは、横線パターンＳＰ−Ｘの直線部では、距離計１６の測定結果に応じてノズル１３ａの高さをＨ０に維持する制御が行なわれているが、交差部ＸＰの塗布期間では、この交差部ＸＰ直前の距離計１６の測定結果がそのまま保持されて利用され、この結果、ペースト塗布されて縦線パターンＳＰ−Ｙが既に形成されている交差部ＸＰでは、縦線パターンＳＰ−Ｙのペースト塗布厚に拘らず、基板９の表面に対し、ノズル１３ａの高さが直線部と同じＨ０に維持される。勿論、この交差部ＸＰのペースト塗布が終わると、再び距離計１６の測定結果に基づいてノズル１３ａの高さ制御が始まる。これにより、縦線パターンＳＰ−Ｙと横線パターンＳＰ−Ｘとが塗布描画された後のこれらの交差部ＸＰでのペースト塗布量は、それらの直線部と等しくなるのである。
【００４６】
なお、第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘのペースト塗布に際し、縦線パターンＳＰ−Ｙとの交差部ＸＰでも、距離計１６の測定結果に基づいてノズル１３ａの高さ制御をするようにしてもよい。但し、この場合には、縦線パターンＳＰ−Ｙのペースト塗布の際のこの交差部ＸＰでのペースト塗布量が大幅に少なくなるようにする。これにより、横線パターンＳＰ−Ｘのペースト塗布の際に、この交差部ＸＰでノズル１３ａの高さが既に塗布描画されている縦線パターンＳＰ−ＹからＨ０の高さに設定されても、この交差部ＸＰでのペースト塗布量を直線部でのペースト塗布量とほぼ同程度とすることができる。
【００４７】
図６は第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙでの横線パターンＳＰ−Ｘとの交差部ＸＰにおけるペースト塗布方法の他の具体例を示す図である。
【００４８】
また、図７はこの具体例を実行するための方法を示す図であって、２４ａは高速切替バルブであり、図２に対応する部分には同一符号を付けている。
【００４９】
この具体例は、ノズル１３ａの高さは一定とし、交差部での吐出圧力を変化させてペースト塗布量を減少させるものである。
【００５０】
図６及び図７において、縦線パターンＳＰ−Ｙの塗布描画に際しては、距離計１６の測定結果に基づいて、ノズル１３ａの高さは、常に略一定の高さＳＨ０になるように、制御される。この塗布描画動作中、横線パターンＳＰ−Ｘとの交差部ＸＰでは、主制御１７の制御のもとに、バルブユニット２４と高速切替バルブ２４ａとが動作し、正圧源２３からの供給圧力を押さえてペースト収納筒１３内を大気２５に開放するように切り換える。この高速切替バルブ２４ａは、ペースト収納筒１３ａの上部に連通しており、ペースト収納筒１３ａ内の圧力を高速に大気２５へ開放するものである。これにより、ペースト収納筒１３内の圧力が高速に所定圧まで減圧し、交差部ＸＰでのペースト塗布量を大幅に減少させる。この結果、ノズル１３ａの高さがＳＨ０であるときのペースト塗布高さＳＨ０よりも低いペースト塗布高さＳＨ１でペーストが塗布されることになる。
【００５１】
第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘの塗布描画では、縦線パターンＳＰ−Ｙとの交差部ＸＰでも、直線部と同じペースト吐出圧とし、また、ノズル１３ａを同じ高さとしてペースト塗布を行なう。即ち、先に説明したように、ノズル１３ａの高さを、基板９からの高さよりも縦線パターンＳＰ−Ｙのペースト高さ分低くしてペースト塗布量が減ることを利用することにより、直線部の塗布高さＳＨ０とほぼ同じ高さになるように塗布を行なうことができる。これにより、交差部ＸＰと直線部とのペースト塗布量をほぼ等量にすることができる。
【００５２】
さらに、材料の無駄防止を考慮した塗布として、必要以外のペーストパターンを塗布描画しないようになる間欠塗布を行ない、シールパターン端点を既に塗布したパターンと接続するように塗布してもよい。即ち、図１０において、縦線パターンＳＰ−Ｙと横線パターンＳＰ−Ｘとのいずれか一方を、これらの交差部ＸＰも含めて、全体的にペースト吐出圧一定，ノズル１３ａの高さ一定で均一なペースト高さの線パターンを形成するようにし、他方の線パターンについては、交差部ＸＰでペーストの塗布を中断するものである。例えば、図６において、縦線パターンＳＰ−Ｙの塗布描画時、交差部ＸＰでペーストの塗布を中断する（高さＳＨ１＝０）とする。
【００５３】
なお、縦線パターンＳＰ−Ｙと横線パターンＳＰ−Ｘとの塗布順序は、塗布タクトが最短となるように、シールパターンの始端と終端との位置を考えたクリティカルパスに従うとよい。
【００５４】
交差部ＸＰでのペースト塗布量を制御する手段として、基板９またはノズル１３ａのＸ，Ｙ軸方向の移動速度を変化させる方法がある。ペースト塗布量を減じる場合には、速度を上昇させる。つまり、第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙの塗布描画の場合には、交差部ＸＰでの基板９またはノズル１３ａのＸ，Ｙ軸方向の移動速度を上昇させてペースト塗布量を減じ、第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘの塗布描画の場合には、交差部ＸＰでの基板９またはノズル１３ａのＸ，Ｙ軸方向の移動速度を直線部と同等にして、交差部ＸＰでのペースト塗布量を直線部と同じになるようにしてもよい。
【００５５】
また、この実施形態では、ペーストの吐出手段は圧縮空気の作用を利用したものとしたが、ペースト収納筒１３ａ内に精度良く移動可能なピストンを設け、これにより、ペースト吐出を制御するようにしてもよい。即ち、このピストンの移動速度を制御することでペーストの吐出量を制御してもよい。
【００５６】
ところで、以上説明した実施形態は、ノズル１３ａを１個使用するものであったが、より塗布タクトを向上させるために、図８に示すように、複数個のノズルを用い、直線状の複数のペーストパターンを同時に塗布描画することができるようにしてもよい。図８はかかるペースト塗布機の実施形態の要部を示す構成図であって、１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３はノズル、１４ａはノズル支持具であり、前出図面に対応する部分には同一符号を付けている。
【００５７】
同図において、ペースト収納筒１３ａの下端部には、平行度を保ったノズル支持具１４ａが設けられており、このノズル支持具１４ａの下面に複数のノズル、ここでは、３個のノズル１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３が取り付けられている。ペースト収納筒１３に充填されているシール剤（ペースト）は、ノズル支持具１４ａにより、ノズル１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３に分配される。ノズル１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３により、第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙが３個ずつ同時に塗布描画され、これを繰り返して縦線パターンＳＰ−Ｙの塗布描画が終了すると、次に、第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘが３個ずつ同時に塗布描画される。ここで、ノズル１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３の間隔ｄ１，ｄ２は、基板９上に塗布描画するパターンの間隔に合わせて決定する。
【００５８】
また、図８には図示しないが、複数のノズル１３ａ１，１３ａ２，１３ａ３からなる塗布ヘッドは、第１に塗布する縦線パターンＳＰ−Ｙと第２に塗布する横線パターンＳＰ−Ｘ毎に用意してもよいし、回転機構により、１つの塗布ヘッドを９０度回転させるようにして、縦線パターンＳＰ−Ｙと横線パターンＳＰ−Ｘとに共用するようにしてもよい。
【００５９】
以上のようにして、図３におけるペーストパターンの描画（ステップ５００）が進むが、ノズル１３ａのペースト吐出口が基板９上の上記ペーストパターンデータによって決まる描画パタ−ンの終端であるか否かの判断により、この終端でなければ、再び基板９の表面うねりの測定処理に戻り、以下、上記の塗布描画を繰り返してペーストパターン形成が描画パタ−ンの終端に達するまで継続する。そして、この描画パターンの終端に達すると、Ｚ軸サーボモータ１２を駆動制御してノズル１３ａを上昇させ、このペーストパターン描画工程（ステップ５００）が終了する。
【００６０】
次に、基板保持機構７による基板９の保持を解除し、装置外に排出する基板排出処置を行なう（ステップ６００）。そして、以上の全工程を停止するか否かを判定し（ステップ７００）、複数枚の基板に同じペーストパターンを形成する場合には、基板搭載処理（ステップ３００）から繰り返され、全ての基板についてかかる一連の処理が終了すると、作業が全て終了（ステップ８００）となる。
【００６１】
以上のように、この実施形態では、１枚の基板上に複数枚の液晶パネルを形成する場合、直線パターンの組み合わせにより、複数枚のパネルを形成するようにし、交差する直線パターンの交差部でのペースト塗布量が、この交差部以外の直線部と略同じとなるように、１回目に基板上に塗布する場合、ペーストを塗布するノズルの高さを低くするか、または吐出圧を低くし、２回目に交差部を塗布する場合には、他の直線部と同じ高さで同じ吐出圧でペーストを塗布するようにしたものである。これにより、高速に、しかも、塗布むらのないペーストパターンを形成することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、基板当たりのパネル取り数が多数になる場合の生産性の低下を防止し、ペーストパターンのコーナ部の塗布作業をなくして、塗布タクトの短縮化とペーストパターンの塗布描画精度を安定化とが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるペースト塗布機の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示した実施形態での主制御部とその制御系統の一具体例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した実施形態の全体動作を示すフローチャートである。
【図４】図１に示した実施形態によって形成されたペーストパターンの交差部を説明するための斜視図である。
【図５】図４に示したペーストパターンの交差部でのペーストの塗布方法の一具体例を示す図である。
【図６】図４に示したペーストパターンの交差部でのペーストの塗布方法の他の具体例を示す図である。
【図７】図６に示す具体例を実行するための図１に示す実施形態の要部構成を示す空圧回路図である。
【図８】図１に示した実施形態での塗布ヘッド部の他の具体例を示す図である。
【図９】従来のペースト塗布機によるペーストパターンの一例を示す図である。
【図１０】図１に示した実施形態によるペーストパターンの一具体例を示す図である。
【符号の説明】
３Ｘ軸移動テーブル
４Ｘ軸サーボモータ
５Ｙ軸移動テーブル
６Ｙ軸サーボモータ
７基板保持機構
８ θ軸移動テーブル
９基板
１１Ｚ軸移動テーブル
１２Ｚ軸サーボモータ
１３ペースト収納筒（シリンジ）
１３，１３ａ〜１３ｃノズル
１４，１４ａノズル支持具
１５画像認識カメラ
１６距離計
１７主制御部
２２負圧源
２２ａ負圧レギュレータ
２３正圧源
２３ａ正圧レギュレータ
２４バルブユニット
２４ａ高速切替バルブ
Ｐペースト
ＳＰ−Ｘ−１〜ＳＰ−Ｘ−４横線パターン
ＳＰ−Ｙ−１〜ＳＰ−Ｙ−６縦線パターン
ＸＰ交差部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paste applicator, and more particularly to a paste applicator and a coating method capable of drawing a seal pattern having a stable height when a large number of liquid crystal panels are produced from a single substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a plurality of liquid crystal panels are produced from a single substrate, for example, as described in JP-A-6-160828, a seal pattern is drawn on the substrate with a thermosetting resin (paste) for each liquid crystal panel. A technique for forming a liquid crystal panel by bonding two substrates on which a seal pattern has been drawn is known. Thus, when forming a seal pattern of a plurality of panels on the same substrate, the paste is transferred from the paste discharge port of the nozzle to the panel while moving the table on which the substrate is placed according to the predetermined seal pattern. A drawing method for discharging the ink upward is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when pattern drawing is performed by this method, in order to produce a large number of panels, the coating drawing time becomes long, and the reduction in productivity becomes a problem. For this reason, it is conceivable to increase the paste application speed and apply the paste at high speed, but if the application direction is changed at the square corner of the pattern, the table and the entire apparatus vibrate up and down, left and right, and back and forth. There is a problem that the seal pattern cannot be applied in a desired shape.
[0004]
The purpose of the present invention is to eliminate such problems, prevent a decrease in productivity when the number of panels per substrate is large, shorten the coating tact time, and stabilize the coating pattern drawing accuracy of the seal pattern. An object of the present invention is to provide a paste applicator and a paste application method that are made possible.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention applies and draws a grid pattern paste pattern composed of a combination of a vertical line pattern and a horizontal line pattern, and pastes the intersection of the vertical line pattern and the horizontal line pattern. Is applied by controlling the distance between the nozzle and the substrate surface, the paste discharge pressure or the relative speed between the nozzle and the substrate, so that the first paste application and the second paste application at the intersection The amount of paste applied by is set to be approximately equal to the amount of paste applied to the straight portion other than the intersecting portion.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a paste applicator according to the present invention, wherein 1 is a frame, 2 is a Z-axis table support frame, 3 is an X-axis moving table, 4 is an X-axis servomotor, and 5 is Y Axis moving table, 6 is a Y axis servo motor, 7 is a substrate holding mechanism, 8 is a θ axis moving table, 9 is a substrate, 10 is a Z axis moving table support bracket, 11 is a Z axis moving table, 11a is a support base, 12 Is a Z-axis servo motor, 13 is a paste storage cylinder (syringe), 14 is a nozzle support, 15 is an image recognition camera, 16 is a distance meter, 17 is a main control unit, 18 is a sub-control unit, 18a is a hard disk, and 18b is A floppy disk, 19 is a monitor, 20 is a keyboard, and 21 is a wiring.
[0007]
In the figure, an X-axis movement table 3 is provided on the gantry 1, and a Y-axis movement table 5 is provided on the X-axis movement table 3 so as to be orthogonal thereto. The Y-axis movement table 5 moves on the X-axis movement table 3 in the X-axis direction by driving an X-axis servo motor 4 provided on the X-axis movement table 3. A substrate holding mechanism 7 is provided on the Y-axis moving table 5. The substrate holding mechanism 7 moves on the Y-axis movement table 5 in the Y-axis direction by driving a Y-axis servo motor 6 attached to the Y-axis movement table 5. Further, a θ-axis moving table 8 is attached to the substrate holding mechanism 7, and the substrate holding mechanism 7 is rotated in the θ-axis direction (the rotation direction around the Z-axis) by the rotational drive of the θ-axis moving table 8 by a θ-axis servo motor (not shown). ). The substrate 9 is attached to the substrate holding mechanism 7 and is moved in the X and Y axis directions and rotated in the θ axis direction by driving the servo motors of the X, Y and θ axis moving tables 3, 5 and 8. Thus, it is positioned at a predetermined position.
[0008]
In this embodiment, the substrate 9 is moved in the surface direction for positioning or paste application. However, by moving the nozzle described later, similar positioning and paste application are performed. Needless to say, control is also possible. Further, the entire mechanism for driving these moving tables 3, 5, 8 or the mechanism for moving the nozzle in the surface direction of the substrate 9 is collectively referred to as a table driving mechanism.
[0009]
A Z-axis table support frame 2 is also provided on the frame 1, and a Z-axis movement table 11 is provided on the Z-axis table support frame 2 via a Z-axis movement table support bracket 10. Yes. On the Z-axis moving table 11, a support base 11a is attached so as to be movable in the Z-axis direction. By driving a Z-axis servo motor 12 attached to the Z-axis moving table 11, the support base 11a is It moves in the Z-axis direction (vertical direction) (this drive system is hereinafter referred to as a nozzle drive mechanism). The support base 11a is attached with a paste storage cylinder 13 having a nozzle support 14 at the lower end, an image recognition camera 15 having a lens barrel with a light source capable of illumination, a distance meter 16, and the like. Although not shown, a nozzle is provided at the tip of the nozzle support 14.
[0010]
The paste storage cylinder 13 is detachably attached to a movable portion of a linear guide (not shown). The image recognition camera 15 is provided so as to face the substrate 9 in order to align the substrate 9 or recognize the shape of the paste pattern.
[0011]
A main control unit 17 is installed in the lower part of the gantry 1, and the main control unit 17 is connected to a separately installed sub control unit 18 through a wiring 21. The sub-control unit 18 includes an external storage device using a storage medium such as a hard disk 18a or a floppy disk 18b, a monitor 19, and a keyboard 20.
[0012]
The main controller 17 controls the servo motors 4, 6, 12 of the tables 3, 5, 11 and the servo motor of the θ-axis moving table 8. Data for various processing in the main control unit 17 is input from the keyboard 20, and an image captured by the image recognition camera 15 and a processing status in the main control unit 17 are displayed on the monitor 19. Data input from the keyboard 20 is stored and stored in a storage medium such as a hard disk 18a or a floppy disk 18b which is an external storage device.
[0013]
Next, a control method in this embodiment will be described.
[0014]
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the main controller 17 and its control system in FIG. 1, wherein 8a is a θ-axis servo motor, 13a is a nozzle, 17a is a microcomputer, 17b is a motor controller, and 17c is data. A communication bus, 17d is an external interface, 17e is an image processing device, 17f to 17i are motor drivers, 22 is a negative pressure source, 23 is a positive pressure source, 22a and 23a are regulators, 24 is a valve unit, and 25 is air. The parts corresponding to those in FIG.
[0015]
In the figure, a main control unit 17 is a signal between a microcomputer 17a, a motor controller 17b, motor drivers 17f to 17i, an image processing device 17e that processes video signals obtained by the image recognition camera 15, and a sub-control unit 18. An external interface 17d for transmission, control of the regulators 22a and 23a, the valve unit 24, and measurement input of the distance meter 16 is built in. The microcomputer 17a, the motor controller 17b, the external interface 17d, and the image processing device 17e are connected to the data communication bus. 17c are connected to each other.
[0016]
Although not shown, the microcomputer 17a has a main calculation unit, a ROM that stores a processing program for performing coating and drawing, which will be described later, a processing result in the main calculation unit, and input data from the external interface 17d and the motor controller 17b. And an input / output unit for exchanging data with the external interface 17d and the motor controller 17b.
[0017]
The servo motors 4, 6, 12 that drive the tables 3, 5, 11 and the θ-axis servo motor 8 a that rotates the θ-axis moving table 8 (FIG. 1) have an encoder that detects the amount of rotation. The detection results are returned to the corresponding motor drivers 17f, 17g, 17i, and 17h to control the position of the substrate 9 and the nozzle 13a.
[0018]
The servo motors 4, 6, 8a, and 12 rotate forward and backward based on data input from the keyboard 20 and stored in the RAM built in the microcomputer 17a. As a result, the substrate 9 held by the substrate holding mechanism 7 moves an arbitrary distance in the X and Y axis directions with respect to the nozzle 13 a supported via the Z axis moving table 11. During the movement, a slight air pressure is continuously applied to the paste storage cylinder 13, whereby the paste is discharged from the paste discharge port at the tip of the nozzle 13 a, and a desired paste pattern is applied and drawn on the substrate 9.
[0019]
The discharge pressure control mechanism for paste application control adjusts the pressure of the compressed air supplied from the positive pressure source 23 and the pressure of the negative pressure supplied from the negative pressure source 22. Regulator 22a and a valve unit 24 for switching and controlling an air pipe whose pressure is adjusted from these regulators 22a and 23a and a pipe which is opened to the atmosphere 25. By this discharge pressure control mechanism, the valve unit The desired pressure is applied to the paste in the paste storage cylinder 13 from 24, and the discharge pressure is controlled.
[0020]
In addition, while the substrate 9 held by the substrate holding mechanism 7 (FIG. 1) is horizontally moved in the X and Y axis directions, the distance meter 16 has a distance between the nozzle 13a and the substrate 9 (hereinafter referred to as the height of the nozzle 13a). The Z-axis servo motor 12 is driven and the nozzle 13a is moved in the Z direction so that the height of the nozzle 13a is maintained substantially constant based on the measurement result. .
[0021]
FIG. 3 is a flowchart showing the overall operation of this embodiment. Hereinafter, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
[0022]
In FIG. 3, when the power is turned on (step 100), initial setting of the paste applicator is executed (step 200).
[0023]
In this initial setting step, the servomotors 4, 6, 8a, and 12 are driven to move the substrate holding mechanism 7 in the X, Y, and θ axis directions and to be positioned at predetermined reference positions. At the same time, the nozzle 13a is also set to a predetermined origin position so that the paste discharge port becomes a position where paste application starts (ie, paste application start point). Furthermore, settings such as paste pattern data, substrate position data, and paste discharge end position data are made. As described above, each of these data is input from the keyboard 20, and the input data is stored in a RAM built in the microcomputer 17a.
[0024]
Next, the substrate 9 is mounted and held on the substrate suction mechanism 7 (step 300), and then substrate preliminary positioning processing (step 400) is performed.
[0025]
In this substrate preliminary positioning process, the positioning mark of the substrate 9 mounted on the substrate holding mechanism 7 is photographed by the image recognition camera 15, and the center of gravity position of the positioning mark is obtained from the photographed image by image processing. The inclination in the θ-axis direction is detected, the servo motor 8a is driven in accordance with this, and the inclination in the θ-axis direction is also corrected.
[0026]
When the amount of remaining paste is small in the paste storage tube 13, the paste storage tube 13 is replaced with the nozzle 13a in advance so that the paste is not interrupted during the next paste application operation. When the nozzle 13a is replaced, there may be a displacement in the X and Y axis planes. In order to eliminate this misalignment, a cross mark is drawn using a new nozzle 13a exchanged in an area where the paste pattern is not formed on the substrate 9, and the cross mark is photographed by the image recognition camera 15, and the photograph is taken. The center-of-gravity position of the intersection of the cross marks is obtained from the image by image processing. Then, the distance between the position of the center of gravity and the position of the center of gravity of the positioning mark on the substrate 9 is calculated, and the calculated result is used as the positional deviation amount (dx, dy) of the paste discharge port of the nozzle 13a. Store in the built-in RAM. Thereby, the substrate preliminary positioning process (step 400) is completed.
[0027]
The positional deviation amount (dx, dy) of the nozzle 13a is used to correct the positional deviation of the nozzle 13a during the paste pattern application drawing operation to be performed later.
[0028]
Next, paste pattern drawing processing (step 500) is performed.
[0029]
In this paste pattern drawing process, in order to position the paste discharge port of the nozzle 13a at the application start position, the substrate 9 is moved, and the position of the nozzle 13a is compared and adjusted. For this purpose, first, the positional displacement amount (dx, dy) of the nozzle 13a obtained in the previous substrate preliminary positioning process (step 400) and stored in the RAM of the microcomputer 17a is set to the position of the nozzle 13a set in advance. It is determined whether or not the deviation is within the allowable range (ΔX, ΔY).
[0030]
If the positional deviation amount (dx, dy) is within this allowable range (ΔX ≧ dx and ΔY ≧ dy), leave it as it is, and if it is outside the allowable range (ΔX <dx or ΔY <dy), By moving the substrate 9 on the basis of the displacement amount (dx, dy), the displacement between the paste discharge port of the nozzle 13a and the desired position of the substrate 9 is eliminated, and the nozzle 13a is positioned at the desired position.
[0031]
Next, the Z-axis servo motor 12 is operated to set the height of the nozzle 13a to the paste pattern drawing height. The nozzle 13a is lowered by the initial moving distance based on the initial moving distance data of the nozzle. Subsequently, by measuring the surface height of the substrate 9 with the distance meter 14, it is confirmed whether or not the height of the nozzle 13a is set to a height at which the paste pattern is drawn. If the drawing height cannot be set, the nozzle 13a is lowered by a minute distance, and thereafter, the measurement of the surface height of the substrate 9 and the minute distance descent of the nozzle 13a are alternately repeated, and the height of the nozzle 13a is set. The height is set to apply and draw the paste pattern. Further, when the paste storage cylinder 13 has not been replaced, there is no data of the positional deviation amount (dx, dy) of the nozzle 13a. Therefore, when the paste pattern drawing process (step 500) is entered, the height of the nozzle 13a is immediately entered. Set up.
[0032]
When the above processing is completed, the servo motors 4 and 6 are then driven based on the paste pattern data stored in the RAM of the microcomputer 17a. Thus, the substrate 9 moves in the X and Y directions according to the paste pattern data in a state where the paste discharge port of the nozzle 13a faces the substrate 28. Along with this, a predetermined discharge pressure is applied from the positive pressure source 23 to the paste storage cylinder 13 via the regulator 23a and the valve unit 24, and the discharge of the paste from the paste discharge port of the nozzle 13a is started. Thereby, application drawing of the paste pattern on the substrate 9 is started.
[0033]
In addition, as described above, the microcomputer 17a inputs the actual measurement data of the height of the nozzle 13a from the distance meter 16 and measures the undulation of the surface of the substrate 9 from the actual measurement data. In response to this, the nozzle drive mechanism (Z-axis servo motor 12) is operated. Thereby, the height of the nozzle 13a is maintained substantially constant at the set value.
[0034]
Here, a method for coating and drawing a paste (seal) pattern for a liquid crystal panel in a cross-like pattern (which is a combination of a vertical line pattern and a horizontal line pattern and has an intersection of the vertical line pattern and the horizontal line pattern) Will be described with reference to FIGS.
[0035]
FIG. 9 shows a conventional paste pattern. In the shape shown in the figure, PP2, PP3,..., PP6 are sequentially measured from the paste pattern PP1, and the height of the nozzle 13a is measured with a laser displacement meter to be constant. In addition, the coating is performed while the paste discharge pressure is kept constant. However, in this method, when the coating speed is increased in order to improve the coating tact, vibrations in the vertical, front-back, left-right directions are generated in the apparatus at the corner portion of the pattern (for example, the corner portion CN of the paste pattern PP1). There is a problem that a desired paste pattern cannot be obtained.
[0036]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the paste pattern is substantially linear with vertical line patterns SP-Y-1 to SP-Y-6 and horizontal line patterns SP-X-1 to SP-X-4. The paste pattern is drawn by applying a substantially linear pattern. When the seal pattern is applied and drawn in this way, the paste pattern is applied because there is no opening like the pattern shown in FIG. 9 (for example, the opening AP in the pattern PP1) and the pattern is closed. A liquid crystal panel can be obtained by dropping liquid crystal into the pattern of one substrate 9 and attaching the other substrate 9 on the substrate 9 from above before bonding the drawn two substrates 9 together. Further, after applying and drawing a paste pattern as shown in FIG. 10, it is possible to change to a paste pattern as shown in FIG. In this case, what is necessary is just to remove the sealing agent (paste) of the part used as an opening part.
[0037]
In the paste application method of this embodiment shown in FIG. 10, first, the vertical line patterns SP-Y-1 to SP-Y-6 and the horizontal line patterns SP-X-1 to SP-X-4 are first ( A pattern to be applied first and a pattern to be applied second (next) are determined. That is, it is determined whether the pattern to be applied and drawn first is a vertical line pattern or a horizontal line pattern. Here, the first pattern to be applied is a vertical line pattern SP-Y-1 to SP-Y-6, and the second pattern to be drawn is a horizontal line pattern SP-X-1 to SP-X-4. Therefore, first, the vertical line patterns SP-Y-1 to SP-Y-6 are applied and drawn in order, but at this time, other patterns intersecting at this time, in this case, the horizontal line pattern to be applied secondly. The paste application amount is decreased at the position (intersection XP) that intersects SP-X-1 to SP-X-4. Subsequently, the horizontal line patterns SP-X-1 to SP-X-4 are applied in order, but the amount of paste applied at the intersection XP with the vertical line patterns SP-Y-1 to SP-Y-6 already applied and drawn. The amount of paste applied at the intersection XP is added to the amount of paste applied at the time of applying and drawing the vertical line patterns SP-Y-1 to SP-Y-6, and the position other than the intersection XP is obtained. The amount of paste applied is approximately equal to the amount of paste applied in As a result, a seal pattern having a uniform thickness as a whole including the intersecting portion XP is applied and drawn.
[0038]
FIG. 4 is an enlarged view showing a crossing portion XP between the vertical line pattern SP-Y and the horizontal line pattern SP-X.
[0039]
In the same figure, at the intersection XP between the vertical line pattern SP-Y (any of the vertical line patterns in FIG. 10) and the horizontal line pattern SP-X (any of the horizontal line patterns in FIG. 10), the other positions. It is necessary that the amount of paste applied (hereinafter referred to as a straight portion) is substantially equal. Therefore, in the vertical line pattern SP-Y to be applied first, the height of the nozzle 13a is lowered at the intersection XP with the horizontal line pattern SP-X, thereby reducing the paste application amount. When applying paste at the intersection XP of the horizontal line pattern SP-X and the vertical line pattern SP-Y, the amount of paste applied at the time of applying and drawing the vertical line pattern SP-Y at the intersection XP is taken into consideration. Thus, the height of the nozzle 13a is made equal to the height of the straight line portion other than the intersecting portion XP of the horizontal line pattern SP-X, thereby reducing the paste application amount at the intersecting portion XP. That is, in the case of the horizontal line pattern SP-X to be applied secondly, the height of the nozzle 13a from the surface of the substrate 9 and the paste discharge pressure are maintained constant so that the vertical line pattern SP-Y The amount of paste applied is reduced at the intersection XP.
[0040]
Note that the position of the intersection XP on the substrate 9 is detected by pattern data of the paste pattern to be applied and drawn, substrate position data, etc. stored in the RAM built in the microcomputer 17a (FIG. 2). In addition, information from the above table drive mechanism or the like (the output of the encoders of the servo motors 4, 5, 8a, information for driving the motor drives 17f, 17g, 17h, etc.) is used on the substrate 9. The position of the nozzle 13a can be detected. Accordingly, it is possible to determine whether or not the nozzle 13a is at the intersection XP from the position information of the intersection XP on the substrate 9 and the position information of the nozzle 13a.
[0041]
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of a paste application method at the intersection XP with the horizontal line pattern SP-X in the vertical line pattern SP-Y to be applied first.
[0042]
In the same figure, when the vertical line pattern SP-Y to be applied first is applied and drawn, the height of the nozzle 13a is maintained at a substantially constant height H0 in the straight line portion, and from the paste discharge port. The discharge pressure of the paste (sealant) to be discharged is maintained substantially constant, and when it reaches the intersection XP with the horizontal line pattern SP-X, the Z-axis servo motor 12 (FIG. 1) is driven and controlled at high speed. The amount of paste applied is reduced by lowering 13a and setting the height of the nozzle 13a to a height H1 lower than the height H0 of the straight portion. That is, since the paste application amount is determined by the paste discharge pressure and the height of the nozzle 13a, when applying and drawing the vertical line SP-Y to be applied first, the discharge pressure at the paste discharge port of the nozzle 13a is kept constant. While maintaining, by rapidly lowering the nozzle 13a from the height H0 to the height H1 at the intersection XP, the amount of paste applied at the intersection XP is reduced, and when passing through the intersection XP, the original height Control to quickly return to H0.
[0043]
In the subsequent application drawing of the horizontal line pattern SP-X to be applied second, the height of the nozzle 13a is maintained at the height H0 at the intersecting portion XP and the straight portion, and the discharge pressure of the paste is also maintained constant. In this case, at the intersection XP of the horizontal line pattern SP-X and the vertical line pattern SP-Y, the height of the nozzle 13a is relatively lowered due to the already applied vertical line pattern SP-Y. As a result, the paste application amount at the intersection XP is smaller than that of the straight portion, and a seal pattern having a paste application amount substantially equal to the straight portion can be formed.
[0044]
In this case, the same applies to the application of the horizontal line pattern SP-X, which is applied at the height H0 of the nozzle 13a at the time of application of the vertical line pattern SP-Y and secondly applied at the intersection XP. When the paste is applied so that the height H0 of the nozzle 13a is maintained as it is, the intersection XP is already applied at the intersection XP based on the measurement result of the distance meter 16 (FIGS. 1 and 2). The Z-axis servomotor 12 is driven and controlled so that the height H0 from the vertical line pattern SP-X is raised, and the nozzle 13a is raised, so that the paste application amount becomes larger than that of the straight line portion. For this reason, when the two substrates 9 on which the paste pattern is formed are bonded together, the crossing portion XP in which the paste application amount increases has an adverse effect. For example, a liquid crystal panel with a regular substrate spacing cannot be finished, or the paste spreads in the panel and does not have a normal panel shape.
[0045]
On the other hand, in this embodiment, as described above, the height of the nozzle 13a is maintained at H0 when applying and drawing the horizontal line pattern SP-X, and at the intersection XP with the vertical line pattern SP-Y. The height of the nozzle 13a is fixed to the height immediately before the intersection XP. In the straight line portion of the horizontal line pattern SP-X, control is performed so as to maintain the height of the nozzle 13a at H0 according to the measurement result of the distance meter 16, but in the application period of the intersection portion XP, this intersection is performed. The measurement result of the distance meter 16 immediately before the portion XP is held and used as it is, and as a result, in the intersection portion XP where the vertical line pattern SP-Y is already formed by paste application, the paste of the vertical line pattern SP-Y is formed. Regardless of the coating thickness, the height of the nozzle 13a is maintained at the same H0 as the straight portion with respect to the surface of the substrate 9. Of course, when the application of the paste at the intersection XP is finished, the height control of the nozzle 13a starts again based on the measurement result of the distance meter 16. As a result, the amount of paste applied at these intersecting portions XP after the vertical line pattern SP-Y and the horizontal line pattern SP-X are applied and drawn becomes equal to the straight line portions.
[0046]
When applying the paste of the horizontal line pattern SP-X to be applied second, the height of the nozzle 13a is controlled based on the measurement result of the distance meter 16 even at the intersection XP with the vertical line pattern SP-Y. Also good. However, in this case, the amount of paste applied at this intersection XP when applying the paste of the vertical line pattern SP-Y is made to be significantly reduced. Thus, even when the horizontal line pattern SP-X is applied with the paste, even if the height of the nozzle 13a is set to the height of H0 from the vertical line pattern SP-Y that has already been applied and drawn at the intersection XP. The amount of paste applied at the intersection XP can be approximately the same as the amount of paste applied at the straight portion.
[0047]
FIG. 6 is a diagram showing another specific example of the paste application method at the intersection XP with the horizontal line pattern SP-X in the vertical line pattern SP-Y to be applied first.
[0048]
FIG. 7 is a diagram showing a method for executing this specific example, in which 24a is a high-speed switching valve, and parts corresponding to those in FIG.
[0049]
In this example, the height of the nozzle 13a is constant, and the amount of paste applied is reduced by changing the discharge pressure at the intersection.
[0050]
6 and 7, when applying and drawing the vertical line pattern SP-Y, based on the measurement result of the distance meter 16, the height of the nozzle 13a is controlled so as to be always a substantially constant height SH0. The During the coating drawing operation, at the intersection XP with the horizontal line pattern SP-X, the valve unit 24 and the high-speed switching valve 24a operate under the control of the main control 17, and the supply pressure from the positive pressure source 23 is reduced. The switch is made so that the inside of the paste storage cylinder 13 is released to the atmosphere 25 by pressing. The high-speed switching valve 24a communicates with the upper portion of the paste storage cylinder 13a, and releases the pressure in the paste storage cylinder 13a to the atmosphere 25 at high speed. As a result, the pressure in the paste storage cylinder 13 is reduced to a predetermined pressure at a high speed, and the amount of paste applied at the intersection XP is greatly reduced. As a result, the paste is applied at a paste application height SH1 lower than the paste application height SH0 when the height of the nozzle 13a is SH0.
[0051]
In application drawing of the horizontal line pattern SP-X to be applied second, the paste application is performed with the same paste discharge pressure as that of the straight line part and the nozzle 13a at the same height even at the intersection XP with the vertical line pattern SP-Y. . That is, as described above, by utilizing the fact that the height of the nozzle 13a is made lower than the height from the substrate 9 by the paste height of the vertical line pattern SP-Y and the paste coating amount is reduced, The coating can be performed so as to be almost the same height as the coating height SH0 of the part. Thereby, the paste application amount of the intersection part XP and the straight part can be made substantially equal.
[0052]
Further, as an application in consideration of prevention of waste of materials, intermittent application may be performed so as not to apply and draw a paste pattern other than necessary, and application may be performed so that the seal pattern end points are connected to the already applied pattern. That is, in FIG. 10, one of the vertical line pattern SP-Y and the horizontal line pattern SP-X is uniform with the paste discharge pressure being constant and the nozzle 13 a height being constant, including the intersection XP. A line pattern having a high paste height is formed, and the application of the paste is interrupted at the intersection XP for the other line pattern. For example, in FIG. 6, when applying and drawing the vertical line pattern SP-Y, the application of the paste is interrupted at the intersection XP (height SH1 = 0).
[0053]
The application order of the vertical line pattern SP-Y and the horizontal line pattern SP-X should follow a critical path considering the positions of the start and end of the seal pattern so that the application tact is minimized.
[0054]
As means for controlling the paste application amount at the intersection XP, there is a method of changing the moving speed of the substrate 9 or the nozzle 13a in the X and Y axis directions. When reducing the amount of paste applied, the speed is increased. That is, in the case of applying and drawing the vertical line pattern SP-Y to be applied first, the moving speed in the X and Y axis directions of the substrate 9 or the nozzle 13a at the intersection XP is increased to reduce the paste application amount, In the case of applying and drawing the horizontal line pattern SP-X to be applied second, the movement speed in the X and Y axis directions of the substrate 9 or the nozzle 13a at the intersecting portion XP is made equal to that of the straight portion, and at the intersecting portion XP. The amount of paste applied may be the same as that of the straight portion.
[0055]
In this embodiment, the paste discharging means uses the action of compressed air. However, a piston that can move with high accuracy is provided in the paste storage cylinder 13a, thereby controlling the paste discharging. Also good. That is, the amount of paste discharged may be controlled by controlling the moving speed of the piston.
[0056]
By the way, although the embodiment described above uses one nozzle 13a, in order to improve the coating tact, as shown in FIG. 8, a plurality of nozzles are used and a plurality of linear shapes are used. The paste pattern may be applied and drawn simultaneously. FIG. 8 is a block diagram showing the main part of an embodiment of such a paste application machine, ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Is a nozzle, and 14a is a nozzle support, and the same reference numerals are given to portions corresponding to the previous drawings.
[0057]
In the figure, a nozzle support 14a that maintains parallelism is provided at the lower end of the paste storage tube 13a, and a plurality of nozzles, here three nozzles 13a, are provided on the lower surface of the nozzle support 14a. ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Is attached. The sealing agent (paste) filled in the paste storage cylinder 13 is supplied to the nozzle 13a by the nozzle support 14a. ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Distributed to. Nozzle 13a ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Thus, three vertical line patterns SP-Y to be applied first are simultaneously applied and drawn, and this is repeated to finish the application and drawing of the vertical line pattern SP-Y, and then the horizontal line pattern SP to be applied second. -X is applied and drawn three by three at the same time. Here, the nozzle 13a ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ The intervals d1 and d2 are determined in accordance with the interval between the patterns to be applied and drawn on the substrate 9.
[0058]
Although not shown in FIG. 8, a coating head composed of a plurality of nozzles 13a1, 13a2, and 13a3 is prepared for each of the vertical line pattern SP-Y applied first and the horizontal line pattern SP-X applied second. Alternatively, one application head may be rotated by 90 degrees by a rotation mechanism, and may be shared by the vertical line pattern SP-Y and the horizontal line pattern SP-X.
[0059]
As described above, drawing of the paste pattern in FIG. 3 (step 500) proceeds. Whether or not the paste discharge port of the nozzle 13a is the end of the drawing pattern determined by the paste pattern data on the substrate 9 is determined. If it is not determined to be the end, the process returns to the measurement of the surface waviness of the substrate 9 again, and thereafter, the above-described coating drawing is repeated until the paste pattern formation reaches the end of the drawing pattern. When the end of the drawing pattern is reached, the Z-axis servo motor 12 is driven and controlled to raise the nozzle 13a, and the paste pattern drawing step (step 500) is completed.
[0060]
Next, the holding of the substrate 9 by the substrate holding mechanism 7 is released, and a substrate discharging procedure for discharging out of the apparatus is performed (step 600). Then, it is determined whether or not all the above processes are to be stopped (step 700). When the same paste pattern is formed on a plurality of substrates, the process is repeated from the substrate mounting process (step 300). When such a series of processing is completed, all the operations are completed (step 800).
[0061]
As described above, in this embodiment, when a plurality of liquid crystal panels are formed on a single substrate, a plurality of panels are formed by a combination of linear patterns, and at the intersection of intersecting linear patterns. When applying the paste on the substrate for the first time so that the amount of paste applied is substantially the same as that of the straight line other than the intersection, the height of the nozzle for applying the paste is lowered or the discharge pressure is lowered. When the intersection is applied for the second time, the paste is applied at the same height and the same discharge pressure as the other straight portions. As a result, a paste pattern can be formed at high speed and without uneven coating.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in productivity when the number of panels per substrate is large, eliminate the application work of the corner portion of the paste pattern, shorten the coating tact and paste It is possible to stabilize the pattern application and drawing accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a paste applicator according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of a main control unit and its control system in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing an overall operation of the embodiment shown in FIG. 1;
4 is a perspective view for explaining an intersection of paste patterns formed according to the embodiment shown in FIG. 1; FIG.
5 is a diagram showing a specific example of a paste application method at the intersection of the paste patterns shown in FIG.
6 is a diagram showing another specific example of the paste application method at the intersection of the paste patterns shown in FIG. 4. FIG.
7 is a pneumatic circuit diagram showing a configuration of a main part of the embodiment shown in FIG. 1 for executing the specific example shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a view showing another specific example of the coating head portion in the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a diagram showing an example of a paste pattern by a conventional paste applicator.
10 is a diagram showing a specific example of a paste pattern according to the embodiment shown in FIG.
[Explanation of symbols]
3 X-axis movement table
4 X-axis servo motor
5 Y-axis moving table
6 Y-axis servo motor
7 Substrate holding mechanism
8 θ axis movement table
9 Board
11 Z-axis movement table
12 Z-axis servo motor
13 Paste container (syringe)
13, 13a-13c Nozzle
14, 14a Nozzle support
15 Image recognition camera
16 Distance meter
17 Main control unit
22 Negative pressure source
22a Negative pressure regulator
23 Positive pressure source
23a Positive pressure regulator
24 Valve unit
24a Fast switching valve
P paste
SP-X-1 to SP-X-4 Horizontal line pattern
SP-Y-1 to SP-Y-6 Vertical line pattern
XP intersection

Claims

A nozzle having a paste discharge port; a table on which a substrate is placed so as to face the paste discharge port; a table driving mechanism for driving the table or the nozzle in a direction parallel to the surface of the substrate; and the nozzle In a paste coating machine provided with a nozzle drive mechanism that variably drives the distance between the substrate surface and the substrate surface,
Means for storing in advance pattern data of a paste pattern to be applied and drawn on the substrate;
Means for detecting the position of the intersecting portion of the paste pattern on the substrate based on the pattern data and the position information of the nozzle based on information from the table driving mechanism;
In the first paste application at the intersecting portion, the nozzle drive mechanism is driven so that the height of the nozzle from the surface of the substrate is the paste applied at the straight portion other than the intersecting portion. The height of the nozzle from the surface of the substrate is set to be lower than the height of the nozzle from the surface of the substrate when the paste is applied for the second time at the intersection. A paste applicator comprising means for setting a nozzle to be substantially equal to a height from the surface of the substrate.

Nozzle provided with paste discharge port, discharge pressure control mechanism for variably controlling the pressure at which paste is discharged from the paste discharge port, table for mounting a substrate so as to face the paste discharge port, and the table or nozzle In a paste coating machine provided with a table drive mechanism that drives the substrate in the direction parallel to the surface of the substrate, and a nozzle drive mechanism that variably drives the gap between the nozzle and the substrate surface,
Means for storing in advance pattern data of a paste pattern to be applied and drawn on the substrate;
Means for detecting the position of the intersecting portion of the paste pattern on the substrate based on the pattern data and the position information of the nozzle based on information from the table driving mechanism;
In the first paste application at the intersection, the discharge pressure control mechanism makes the paste discharge pressure lower than when applying paste at a straight line other than the intersection, or the nozzle or substrate substrate In the second paste application at the intersection, the paste discharge pressure or the movement speed of the substrate or the nozzle is set at the straight portion. A paste applicator characterized by comprising means for making it approximately equal to the application.

While discharging the paste from the paste discharge port of the nozzle provided so as to face the substrate placed on the table, the relative positional relationship between the substrate and the nozzle is changed, and the vertical line pattern and the horizontal line pattern are changed. In the paste application method for drawing the combined cross-girder-like paste pattern,
Apply paste in vertical line pattern and horizontal line pattern,
When applying the paste to the intersecting portion between the vertical line pattern and the horizontal line pattern, when the paste is first applied to the intersecting portion, the interval between the nozzle and the substrate is set to a linear portion other than the intersecting portion. Is set to be narrower than the distance when the paste is applied, and when the intersection is pasted twice, the interval between the nozzle and the substrate is the same as that when the straight portion other than the intersection is pasted. A paste coating method characterized by being substantially equal to the interval.

While the paste is discharged from the paste discharge port of the nozzle provided to face the substrate placed on the table, the relative positional relationship between the substrate and the nozzle is changed, and the vertical line pattern and the horizontal line pattern are combined. In a paste application method for drawing a cross-shaped paste pattern,
Apply paste in vertical line pattern and horizontal line pattern,
When applying the paste to the intersection of the vertical line pattern and the horizontal line pattern, when applying the paste for the first time, the discharge pressure of the paste is the same as when applying the paste to the straight part other than the intersection. Set smaller than the discharge pressure, or set the moving speed of the substrate or the nozzle faster than the moving speed when applying paste on a straight line other than the intersecting part, and apply the intersecting part to the paste twice. When this is done, the discharge pressure of the paste is set to be approximately equal to the discharge pressure when applying a straight line portion other than the intersecting portion, or the moving speed of the substrate or the nozzle is set to a straight portion other than the intersecting portion. A paste application method characterized in that it is set to be substantially equal to the moving speed when applying the paste.