JP4006099B2 - Coating device with a photometer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光を用いた光測長器を備えた塗布装置、例えば、ペースト状の塗布剤を基板上に塗布する塗布装置、に関する。
【0002】
【従来の技術】
光測長器として、特にレーザーを用いた光測長器は、非接触で物体表面の凹凸を測定できることから、各種の製造装置で用いられている。通常、光測長器は、レーザー光の出射素子と受光素子とを備え、出射素子から出たレーザー光は、被測定物の表面で反射した後、受光素子に入射する。そして、受光素子上の反射光入射位置に基いて光測長器から被測定物までの距離を測定する。被測定物までの距離が変化すると、受光素子に対する反射光の入射位置も変化し、この位置変化に応じて被測定物までの距離を検出する。
【0003】
このような光測長器を用いた製造装置の一例として、液晶表示装置の製造に用いられるシール剤塗布装置が知られている。
シール剤塗布装置は、ガラス基板と塗布ノズル先端との距離を一定に保つため、レーザー測長器でガラス表面の凹凸を測定し、測定した凹凸に合わせて塗布ノズルの高さを制御している。その制御精度は2〜3μmと非常に高精度である。
【0004】
ところが、近年、ガラス基板の厚さは、従来の1.1mmから0.7mmと非常に薄くなり、ガラス基板の裏面からの反射光を測長器で拾い易く、その結果、レーザ測長器の誤動作が生じる場合がある。
【0005】
また、液晶表示装置は、ガラス基板上に薄膜トランジスタ(TFT)を形成したアクティブマトリクス駆動型のものが主流になってるとともに、カラー化を図るため、カラーフィルターと組み合わせて用いる場合が多い。しかしながら、このように、ガラス表面にTFT、カラーフェイルタや金属配線等が設けられている場合、出射素子から出射されたレーザ−光の反射率が低減し、乱反射によって反射光強度が低下する。このため、受光素子で受光する反射光の強度が低下し、レーザー測長器の誤動作や測定不能を生じる恐れが増加する。
【0006】
このような問題を解決する方法として、以下のような方法が考えられる。
第1の方法として、レーザー光の反射率を上げるために、ガラス基板表面の膜に合わせてレーザー光の波長を調整する。第2の方法として、ガラス基板表面へのレーザー光の入射角度を大きくし、反射光強度を大きくする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した第1の方法の場合、ガラス基板表面に形成された膜等の種類に応じてレーザー光の波長を調整する必要があり、操作が面倒となる。また、レーザー光の波長設定は、レーザー測長器自体の交換が必要な場合が多く、更に、レーザー光の波長の選択幅も少ない。
【0008】
第2の方法の場合、レーザー光の入射角度を大きく設定すると、測長器と被測定物との距離が接近し、レーザー測長器の測定可能距離(ワークディスタンス)が短くなってしまう。そのため、レーザー測長器を設置する上の制約が大きくなり、所望の測定装置を構成できなくなる場合もある。
【0009】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、測定光の出射角や入射角、波長を変更することなく、長い測定可能距離を得ることが可能な光測長器を備えた塗布装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る表示装置製造に用いる塗布装置は、基板が載置される載置面を備えたステージと、
上記ステージに載置された基板の表面に対してほぼ垂直に延び、上記基板表面に向かって延出した吐出ノズルを有し、上記吐出ノズルから上記基板表面に塗布剤を供給する供給手段と、
上記ステージに載置された基板表面の凹凸を測定する光測長器と、
上記光測長器の測定結果に応じて、上記吐出ノズルを上記基板表面に垂直な方向に沿って駆動し、上記基板表面と吐出ノズルとの間隔を所定の値に調整するノズル調整手段と、
上記ステージに載置された基板と上記吐出ノズルおよび光測長器とを相対的に移動させる駆動手段と、を備えている。
そして、上記光測長器は、上記吐出ノズルの軸と直交する平面に沿って測定光を出射する出射素子と、上記基板表面で反射した測定光を受光する受光素子と、を有する測長部と、
上記測長部と上記基板表面との間で上記測定光の光路上に設けられているとともに、上記測長部と上記基板表面との間の雰囲気の屈折率と異なる屈折率を有した透明誘電体と、
上記出射素子から出射された測定光の光路上で、上記透明導電体と前記基板表面との間に設けられ、上記出射素子から出射された測定光を上記ステージに載置された基板表面と直交する平面内に偏向し上記吐出ノズルの近傍で上記基板表面上に導くとともに、上記基板表面で反射した測定光を上記受光素子に導く反射板と、
上記吐出ノズルの軸と直交する方向に上記測長部、透明誘電体、および反射板を移動させ、上記基板表面に対する前記測定光の入射位置を上記吐出ノズルの近傍に調整する位置調整手段と、
を備えていることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係る光測長器について詳細に説明する。
図1に示すように、光測長器10は、測長部50、および測長部と被測定物Mとの間に配置された透明誘電体80を備えている。測長部50は、被測定物Mに向けて測定光としてのレーザー光を出射する出射素子50aと、被測定物Mからの反射光を受光する受光素子50bと、を備え、これら出射素子および受光素子は、支持体82によって支持されている。
【0018】
透明導電体80は、例えば、ガラスから直方体形状に形成され、測長部50に対向した第1表面80aと、この第1表面に平行に対向した第2表面80bと、を備えている。そして、透明導電体80は、第1および第2表面80a、80bが被測定物Mの表面とほぼ平行に位置した状態で配置されている。
【0019】
出射素子50aは、レーザー光が透明誘電体80の第1表面80aに対して、入射角θ1で入射するように、所定角度傾斜して設けられている。同様に、受光素子50bは、第1表面80aから角度θ1で出射したレーザー光がほぼ垂直に入射するように、所定角度傾斜して設けられている。
【0020】
上記構成の光測定器10において、出射素子50aから出射されたレーザー光84は、透明誘電体80の第1表面80aに入射角θ1で入射し、スネルの法則に従って屈折した後、透明誘電体内を第1表面に対して角度θ2の方向に伝播する。透明誘電体80を透過したレーザー光84は、第2表面80bで再び屈折した後、被測定物Mの表面に入射角θ1で入射し反射される。
【0021】
被測定物Mの表面で反射したレーザー光85は、第2表面80bから入射角θ1で透明誘電体80内に入射し、角度θ2の方向に伝播する。透明誘電体80を透過したレーザー光85は、第1表面80aで再び屈折した後、第1表面に対して角度θ1の方向に伝播し、測長部50の受光素子50bに垂直に入射する。
そして、測長部50は、受光素子50bによって受光したレーザー光に基いて、被測定物M表面までの距離を測定する。
【0022】
このような光測長器10において、透明誘電体80が設けられていない場合、出射素子50aから出射されたレーザー光は、図1に破線86で示すように、屈折することなく真直ぐに伝播し、被測定物の測定可能距離(ワークディスタンス)は、Dで示すように比較的短くなる。
【0023】
これに対して、本実施の形態に係る光測長器10によれば、測長部50と被測定物Mとの間に透明誘電体80を配置することにより、以下に示す式で表される距離x分だけ、測定可能距離を延長することができる。
【0024】
【数4】
【0025】
上記式において、n1は測長部50と被測定物Mとの間の雰囲気の誘電率、n2は透明誘電体80の誘電率、dは透明誘電体の厚さ、つまり、第1および第2表面80a、80b間の距離をそれぞれ示している。
【0026】
更に、上記式を変形することで、光測長器10の測長可能距離Dをxだけ延ばすために必要な透明誘電体80の誘電率n2および厚さdを次式のように求めることができる。
【0027】
【数5】
【0028】
上記のように構成された光測長器10によれば、測長部50と被測定物Mとの間に屈折率の異なる透明誘電体80を設け測定光の光路を曲げることにより、レーザー光の入射角や波長を変更することなく、測長部の測長可能距離を長くすることができる。そのため、光測長器10は設置上の制約が低減し、所望の測定装置を構成することができ、その結果、利用範囲の拡大を図ることができる。更に、既存の光測長器を大幅に変更することなく使用できるため、安価で高性能な測長装置を構成することが可能となる。
【0029】
図2は、この発明の他の実施の形態に係る光測長器10を示すもので、 この実施の形態によれば、測長部50と被測定物Mとの間に設けられた透明誘電体80の第1および第2表面80a、80b上には、例えば、MgF2 あるいは氷晶石(Na3 AlF6 )からなる反射防止膜90a、90bがそれぞれ形成されている。この場合、これら反射防止膜90a、90bによって、第1および第2表面80a、80bでのレーザー光の反射を防止し、余分なレーザー光が受光素50bに入射することを防止できる。これにより、受光素子50bに十分な強度の光を導き、誤測定および測定不能を防止することができる。
【0030】
次に、上記構成の光測長器10を備えた接着剤塗布装置の実施の形態について説明する。
図3に示すように、接着剤塗布装置は基台8を備え、この基台8上には門型の支持フレーム11および駆動手段として機能するX−Yステージ12が設けられている。
【0031】
X−Yステージ12は、平板状のYステージ14およびXステージ16を有している。基台8の上面には、Y軸方向に延びる一対のガイドレール18が固定され、Yステージ14はこれらのガイドレール18に沿って移動自在に基台8上に支持されている。そして、Yステージ14は、基台8上に設けられたステップモータ20およびリードスクリュ21を有するY軸駆動機構22により、Y軸方向に往復駆動される。
【0032】
また、Yステージ14上にはX軸方向に延びる一対のガイドレール24が固定され、Xステージ16はこれらのガイドレール24に沿って移動自在にYステージ14上に支持されている。そして、Xステージ16は、Yステージ14上に設けられたステップモータ26およびリードスクリュ27を有するX軸駆動機構28により、X軸方向に往復駆動される。
【0033】
Xステージ16の上面は水平に延びており、液晶表示パネルの製造に使用されるガラス基板Pを載置するための載置面16aを構成している。また、Xステージ16には多数の吸引孔30が形成され、Xステージ16の載置面16aに開口している。これらの吸引孔30は真空ライン32を介して後述する真空ポンプ33に連通している。従って、Xステージ16上にガラス基板Pを載置した状態で真空ポンプ33を作動させることにより、ガラス基板PをXステージ16の載置面16a上に吸着固定することができる。そして、X−Yステージ12を駆動するよことにより、後述する吐出ノズルに対してガラス基板Pを相対移動させることができる。
【0034】
支持フレーム11の中央部には支持ブロック31が固定され、この支持ブロックには、互いに平行に配置された第1および第2のZ方向駆動機構34、36が支持され、X−Yステージ12の上方に位置している。
【0035】
第1のZ方向駆動機構34は、第1のガイドレール34aと、この第1のガイドレール34aに沿ってZ方向、つまり、Xステージ16の載置面16aと直交する方向、にスライド自在に設けられた第1のスライダ34bとを有している。第1のスライダ34bにはZ方向に延びるボールねじ35が回転自在に噛合している。
【0036】
ボールねじ35は、第1のZ方向駆動機構34の上端部に取り付けられた第1のパルスモータ37によって回転駆動されるようになっている。ボールねじ35のピッチは2mmであり、第1のパルスモータ37はボールねじ35の1ピッチを4000パルスに分割して駆動する。
【0037】
そして、図3ないし図6に示すように、第1のスライダ34bには塗布剤としての接着剤が充填されたシリンジ38が取り付けられ、シリンジの下端部には吐出ノズル40が設けられている。また、シリンジ38の上端には、給気パイプ42を介して吐出ポンプ43が接続されている。吐出ノズル40は細長い円筒形状に形成され、Xステージ16の載置面16a上に載置されたガラス基板Pの表面に対して垂直に延びている。
【0038】
そして、吐出ポンプ43によってシリンジ38に空気あるいは窒素等の圧縮気体を供給することにより、シリンジ内の接着剤が吐出ノズル40の先端から吐出され、ガラス基板P上に塗布される。これらシリンジ38、吐出ノズル40、吐出ポンプ43は、この発明における供給手段として機能する。
【0039】
また、第1のZ方向駆動機構34を駆動してシリンジ38および吐出ノズル40を昇降させることにより、吐出ノズル40先端とガラス基板P表面との隙間を調整することができるもので、第1のZ方向駆動機構34はこの発明における調整手段として機能する。
【0040】
なお、シリンジ15内に充填された接着剤としては、エポキシ樹脂系熱硬化性接着剤、例えば、ストラクトボンド(商品名)(三井東圧社製)を主体としたものが用いられている。
【0041】
一方、図3および図4に示すように、第2のZ方向駆動機構36は、第1のZ方向駆動機構34と同様に構成され、第2のパルスモータ44でボールねじ45を回転させることにより、支持フレーム31に取り付けられた第2のガイドレール36aに沿って第2のスライダ36bをZ方向へ駆動する。
【0042】
そして、図3ないし図6に示すように、第2のスライダ36bには、位置調整装置48を介して光測長器10が取り付けられている。この光測長器10として、前述の図1あるいは図2に示した実施の形態と同様の構成を有する光測長器が用いられている。すなわち、光測長器10はガラス基板P表面の凹凸を測定するために設けられ、測長部50と透明誘電体80とを備えている。そして、前述したように、測長部50は、測定光としのレーザー光を出射する出射素子50aと、ガラス基板表面からの反射光を受光する受光素子50bと、を備えている。
【0043】
位置調整手段として機能する位置調整装置48は、X−Yステージ12とほぼ同一の構成を有している。つまり、位置調整装置48は、第2のスライダ36bにY軸方向に沿って移動自在に支持されたYテーブル52と、図示しないボールねじを介してYテーブル52をY軸方向に往復移動させるパルスモータ53と、を備えている。また、光測長器10はYテーブル52の下面側にX軸方向に沿って移動自在に支持され、ボールねじ54を介してパルスモータ56によりX軸方向に往復移動される。
【0044】
そして、測長部50は、位置調整装置48によってほぼ水平に、つまり、ガラス基板P表面と平行に支持され、出射素子50aから出射されたレーザー光は、吐出ノズル40と直交する水平面に沿って出射される。
【0045】
また、透明誘電体80は、その第1および第2表面80a、80bがそれぞれガラス基板P表面に対してほぼ垂直に延びるように配置され、かつ、第1表面80aが測長部50の出射部50aおよび受光部50bと対向して位置している。なお、第1および第2表面80a、80bには、前述した反射防止膜が設けられていてもよい。
【0046】
更に、光測長器10は、透明誘電体80の第2表面80bと対向して設けられた矩形板状の反射ミラー60を備えている。反射板として機能する反射ミラー60は、透明誘電体80と共に、一対の支持アーム62を介して測長部50に固定され、測長部50と一体に移動可能となっている。また、反射ミラー60は、ガラス基板P表面に対して45度傾斜した状態で固定されている。従って、反射ミラー60の反射面60aは、45度傾斜した状態で測長部50に対して一定の位置に保持されている。
【0047】
更に、反射ミラー60のほぼ中央には透孔64が形成され、この透孔を通って吐出ノズル40が延びている。吐出ノズル40に対して反射ミラー60、透明誘電体80、および測長部50を移動できるように、透孔64は吐出ノズル40の外径よりも大きな径に形成されている。
【0048】
測長部50の出射素子50aから出射されたレーザー光は、吐出ノズル40の軸と直交する水平面に沿って伝搬した後、透明誘電体80内を通り、更に、反射ミラー60によりガラス基板Pに向かって直角に偏向され、ガラス基板Pの表面と垂直な平面内を伝搬する。そして、レーザー光は、吐出ノズル40の先端に隣接した位置でガラス基板P表面に入射する。
【0049】
更に、レーザー光は、ガラス基板P表面で反射してガラス基板Pの表面と垂直な平面内を伝搬し、反射ミラー60により直角に反射され、透明誘電体80を通過した後、測長部50の受光素子50bに受光される。そして、測長部50は、ガラス基板P表面からの反射光に基づいてガラス基板P表面の凹凸を測定する。
【0050】
図6に示すように、塗布装置の制御系は、装置全体の動作を制御する制御部66を備えている。そして、制御部66には、X−Yステージ12のステップモータ20、26を駆動するドライバ67、第1および第2のZ方向駆動機構34、36のパルスモータ37、44を駆動するドライバ68、位置調整装置48のパルスモータ53、56を駆動するドライバ70が接続されている。
【0051】
また、制御部66には、測長部50が接続されているとともに、真空ポンプ33、吐出ポンプ43が接続されている。更に、制御系は、装置全体の制御プログラムが格納されたRAM72、オペレータによって制御データを入力するための操作パネル73を有している。
【0052】
次に、以上のように構成された接着剤塗布装置を用いて液晶表示パネル用のガラス基板Pに接着剤を塗布する動作について説明する。
まず、Xステージ16の載置面16a上の所定位置にガラス基板Pが自動搬送された後、真空ポンプ33を作動させ、ガラス基板Pを載置面16a上に吸着固定する。
【0053】
この状態で、X−Yステージ12を作動させ、ガラス基板Pの任意の塗布開始位置を吐出ノズル40の先端部と対向させる。続いて、第1のZ方向駆動機構34を作動させ吐出ノズル40を所定の塗布基準位置まで下降させる。それにより、吐出ノズル40の先端面40bはガラス基板P表面に対して所定の隙間おいた状態に対向する。
【0054】
同時に、第2のZ方向駆動機構36を作動させて測長部50を所定の測定基準高さ位置まで下降させる。そして、位置調整装置48により、吐出ノズル40に対する測長部50、透明誘電体80、および反射ミラー60の位置を調整し、測長部50の測定ポイント、つまり、測定光がガラス基板P表面に入射する位置を、吐出ノズル先端の近傍で、かつ、吐出ノズルの進行方向前方に設定する。
【0055】
この状態で、測長部50によりガラス基板P表面の高さおよび凹凸を測定し、塗布基準位置に待機している吐出ノズル40先端面40bとガラス基板P表面との間隔を制御部66により演算する。そして、その演算結果に応じて、吐出ノズル40先端面40bがガラス基板表面に対して所定の隙間、例えば、10μmの隙間をおいて対向するように、第1のZ方向駆動機構34を作動させ、吐出ノズル40の高さを調整する。
【0056】
上述した凹凸の測定および高さ調整が終了した後、図7に示すように、吐出ノズル40がガラス基板Pに対して所定の経路Rに沿って移動するように、X−Yステージ12を駆動してガラス基板Pを移動させる。これと同時に、吐出ポンプ30を作動させて所定の流量にて圧縮気体を給気し、給気パイプ42を通してシリンジ38に供給する。それにより、シリンジ38内に充填されている接着剤Aは、吐出ノズル40の先端から吐出されガラス基板P上に塗布される。
【0057】
X−Yステージ12の駆動により吐出ノズル40を経路Rに沿って移動する間、測長部50および反射ミラー60も同時に移動し、測長部50はガラス基板P表面の凹凸を経路Rに沿って連続的に測定する。そして、制御部66は、測定結果に応じて吐出ノズル40先端面とガラス基板P表面との間隔を随時演算し、上記間隔が所定値(10μm)を維持するように吐出ノズル40の高さを随時調節する。
【0058】
ここで、吐出ノズル40および測長部50の測定ポイントが塗布経路Rの角部を通過する際、X−Yステージ12の移動方向はX方向からY方向へ、あるいは、Y方向からX方向へ切換えられる。そして、制御部66は、移動方向の切換え時、測長部50の測定ポイントが吐出ノズル40に対して常に吐出ノズルの進行方向前方に位置するように、位置調整装置48により吐出ノズル40に対する測長部50および反射ミラー60の位置を切換える。
【0059】
更に、塗布経路Rの角部を通過する際、測長部50の測定光が、ガラス基板P表面に既に塗布されている接着剤Aと交差する場合がある。このような交差領域は、RAM72に予めプログラムされており、制御部66は、測長部50の測定光が上記交差領域を通過する間、測長部50からの測定データを無視し、吐出ノズル40の高さ調整を行わない。
【0060】
そして、吐出ノズル40が塗布経路Rに沿ってガラス基板上を1周した時点で、X−Yステージ12の移動および接着剤の供給を停止するとともに、吐出ノズル40および測長部50を所定位置まで上方させガラス基板Pから離間させる。これにより、ガラス基板P表面には、接着剤Aが塗布経路Rに沿って矩形状に塗布される。
【0061】
なお、上述した各機構の駆動は、制御部66の制御の下、RAM72に格納されているプログラムに応じて行われる。
その後、液晶表示パネルを製造する場合には、他方のガラス基板を接着剤Aの塗布されたガラス基板Pに対して位置決めし、互いに貼り合わせる。そして、張り合わされた一対のガラス基板を接合方向に圧力をかけつつ加熱して接着剤を硬化させた後、塗布された接着剤Aによって囲まれた領域B(図7)に液晶を封入する。
【0062】
上記のように構成された接着剤塗布装置によれば、透明誘電体80を備えた光測長器10を用いることにより、光測長器の測長可能距離を自由に設定することができ、光測長器10を所望の位置に配置することができる。同時に、市販のレーザー測長器を用いて、正確な測長が可能な接着剤塗布装置を開発することができる。
【0063】
また、上記構成の接着剤塗布装置によれば、測長器50から出射されたレーザー光は、反射ミラーにより吐出ノズル40の近傍でガラス基板表面上に導かれる。そのため、測長部50の測定ポイントを吐出ノズル40の近傍に設定することが可能となり、吐出ノズルに連動して測長器を移動させた場合でも、測定ポイントがガラス基板の外側に位置することがなくなる。従って、吐出ノズル40による塗布動作と測長部50による測定動作とを同時に行うことができ、接着剤Aの塗布作業を短時間で効率よく行うことが可能となる。
【0064】
なお、この発明は上述した実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
例えば、使用する接着剤は上述したエポキシ樹脂系熱硬化性接着剤に限定されることなく、必要に応じて変更可能である。また、反射ミラーは、ガラス基板表面に対して45度傾斜して設ける構成としたが、この傾斜角度は、測長器からの測定光の出射方向と併せて、必要に応じて変更可能である。
【0065】
また、上記実施の形態では、ガラス基板側をXY方向に駆動して塗布する構成としたが、シリンジ、吐出ノズルおよび測長器側をXY方向に駆動する構成としても良い。シリンジと吐出ノズルとは一体的に上下移動するよう設けられているが、シリンジと吐出ノズルとを可撓性チューブで接続し、吐出ノズルのみを上下駆動する構成としても良い。更に、吐出ノズルはステージに載置されたガラス基板の表面に対して垂直に限らず、傾斜して延出していてもよい。
【0066】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、測長部と被測定物との間に透明誘電体を配置することにより、出射角や入射角、波長を変更することなく、測長可能距離を自由に設定可能な光測長器を提供することができる。また、上記光測長器を用いることにより、光測長器を所望の位置に配置でき、正確な測長が可能な塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る光測長器を示す側面図。
【図2】この発明の他の実施の形態に係る光測長器を示す側面図。
【図3】この発明の実施の形態に係る接着剤塗布装置全体を示す斜視図。
【図4】上記接着剤塗布装置の要部を概略的に示す側面図。
【図5】上記接着剤塗布装置の吐出ノズルおよび光測長器、反射ミラーを示す正面図および平面図。
【図6】上記接着剤塗布装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図7】上記接着剤塗布装置による接着剤の塗布経路を示す斜視図。
【符号の説明】
10…光測長器
12…X−Yステージ
16…Xステージ
16a…載置面
34…第1のZ方向駆動機構
36…第2のZ方向駆動機構
38…シリンジ
40…吐出ノズル
43…給気ポンプ
48…位置調整装置
50…測長部
50a…出射素子
50b…受光素子
60…反射ミラー
60a…反射面
64…透孔
66…制御部
80…透明誘電体
80a…第1表面
80b…第2表面
90a、90b…反射防止膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus provided with an optical length measuring device using light, for example, a coating apparatus for coating a paste-like coating agent on a substrate.
[0002]
[Prior art]
As an optical length measuring device, an optical length measuring device using a laser, in particular, is used in various manufacturing apparatuses because it can measure unevenness of an object surface in a non-contact manner. Usually, the optical length measuring device includes a laser light emitting element and a light receiving element, and the laser light emitted from the emitting element is reflected by the surface of the object to be measured and then enters the light receiving element. Then, the distance from the optical length measuring device to the object to be measured is measured based on the reflected light incident position on the light receiving element. When the distance to the object to be measured changes, the incident position of the reflected light with respect to the light receiving element also changes, and the distance to the object to be measured is detected according to this position change.
[0003]
As an example of a manufacturing apparatus using such an optical length measuring device, a sealant coating apparatus used for manufacturing a liquid crystal display device is known.
In order to keep the distance between the glass substrate and the tip of the coating nozzle constant, the sealant coating device measures the unevenness of the glass surface with a laser length measuring device and controls the height of the coating nozzle according to the measured unevenness. . The control accuracy is as high as 2 to 3 μm.
[0004]
However, in recent years, the thickness of the glass substrate has become extremely thin, from 1.1 mm to 0.7 mm, so that the reflected light from the back surface of the glass substrate can be easily picked up by the length measuring device. A malfunction may occur.
[0005]
As the liquid crystal display device, an active matrix driving type in which a thin film transistor (TFT) is formed on a glass substrate has become mainstream, and in order to achieve colorization, it is often used in combination with a color filter. However, when TFTs, color filters, metal wirings, and the like are provided on the glass surface in this way, the reflectance of the laser light emitted from the emitting element is reduced, and the reflected light intensity is reduced due to irregular reflection. For this reason, the intensity of the reflected light received by the light receiving element is reduced, and there is an increased possibility that the laser length measuring instrument malfunctions and cannot be measured.
[0006]
As a method for solving such a problem, the following method can be considered.
As a first method, in order to increase the reflectance of the laser beam, the wavelength of the laser beam is adjusted according to the film on the surface of the glass substrate. As a second method, the incident angle of the laser beam on the glass substrate surface is increased to increase the reflected light intensity.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the first method described above, it is necessary to adjust the wavelength of the laser light in accordance with the type of film or the like formed on the glass substrate surface, and the operation becomes troublesome. In addition, the wavelength setting of the laser light often requires replacement of the laser length measuring device itself, and the selection range of the wavelength of the laser light is also small.
[0008]
In the case of the second method, when the incident angle of the laser beam is set to be large, the distance between the length measuring device and the object to be measured approaches, and the measurable distance (work distance) of the laser length measuring device becomes short. For this reason, there are cases where restrictions on installing the laser length measuring device are increased and a desired measuring apparatus cannot be configured.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an optical length measuring device capable of obtaining a long measurable distance without changing the emission angle, incident angle, and wavelength of measurement light . It is to provide a coating apparatus.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A coating apparatus used for manufacturing a display device according to the present invention includes a stage having a mounting surface on which a substrate is mounted;
Extends substantially perpendicularly against the mounting surface of the substrate to the stage, having a discharge nozzle extending toward said substrate surface, a supply means for supplying the coating material to the substrate surface from the discharge nozzle,
An optical length measuring device for measuring irregularities on the surface of the substrate placed on the stage;
According to the measurement result of the optical length measuring device, the discharge nozzle is driven along a direction perpendicular to the substrate surface, and a nozzle adjusting means for adjusting the interval between the substrate surface and the discharge nozzle to a predetermined value;
Driving means for relatively moving the substrate placed on the stage and the discharge nozzle and the optical length measuring device;
The optical length measuring device includes a length measuring unit having an emission element that emits measurement light along a plane orthogonal to the axis of the discharge nozzle, and a light receiving element that receives the measurement light reflected on the substrate surface. When,
Together are found provided on the optical path of the measuring light between the measuring section and the substrate surface, a transparent having an index of refraction different from that of the atmosphere between the measuring section and the substrate surface A dielectric,
Provided between the transparent conductor and the substrate surface on the optical path of the measurement light emitted from the emission element, and the measurement light emitted from the emission element is orthogonal to the substrate surface placed on the stage A reflecting plate that is deflected in a plane to be guided to the surface of the substrate in the vicinity of the discharge nozzle and that guides the measurement light reflected on the surface of the substrate to the light receiving element;
Position adjusting means for moving the length measuring section, the transparent dielectric, and the reflecting plate in a direction perpendicular to the axis of the discharge nozzle, and adjusting the incident position of the measurement light with respect to the substrate surface in the vicinity of the discharge nozzle;
It is characterized by having.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an optical length measuring device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the optical
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
In the optical
[0021]
The
Then, the
[0022]
In such an optical
[0023]
On the other hand, according to the optical
[0024]
[Expression 4]
[0025]
In the above equation, n1 is the dielectric constant of the atmosphere between the
[0026]
Further, by modifying the above equation, the dielectric constant n2 and the thickness d of the
[0027]
[Equation 5]
[0028]
According to the optical
[0029]
FIG. 2 shows an optical
[0030]
Next, an embodiment of an adhesive application device provided with the optical
As shown in FIG. 3, the adhesive application device includes a
[0031]
The
[0032]
A pair of
[0033]
The upper surface of the
[0034]
A
[0035]
The first Z-
[0036]
The ball screw 35 is rotationally driven by a
[0037]
As shown in FIGS. 3 to 6, a
[0038]
Then, by supplying a compressed gas such as air or nitrogen to the
[0039]
Further, by driving the first Z-
[0040]
As the adhesive filled in the syringe 15, an epoxy resin thermosetting adhesive, for example, an adhesive mainly composed of struct bond (trade name) (manufactured by Mitsui Toatsu) is used.
[0041]
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the second Z-
[0042]
As shown in FIGS. 3 to 6, the optical
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Further, the
[0046]
Further, the optical
[0047]
Further, a through
[0048]
The laser light emitted from the emitting
[0049]
Further, the laser light is reflected on the surface of the glass substrate P, propagates in a plane perpendicular to the surface of the glass substrate P, is reflected at a right angle by the reflecting
[0050]
As shown in FIG. 6, the control system of the coating apparatus includes a
[0051]
In addition, a
[0052]
Next, the operation of applying an adhesive to the glass substrate P for a liquid crystal display panel using the adhesive application device configured as described above will be described.
First, after the glass substrate P is automatically transported to a predetermined position on the placement surface 16a of the
[0053]
In this state, the
[0054]
At the same time, the second Z-
[0055]
In this state, the
[0056]
After the measurement of the unevenness and the height adjustment described above are completed, the
[0057]
While the
[0058]
Here, when the measurement points of the
[0059]
Furthermore, when passing through the corner of the application path R, the measurement light from the
[0060]
When the
[0061]
The above-described mechanisms are driven according to a program stored in the RAM 72 under the control of the
Then, when manufacturing a liquid crystal display panel, the other glass substrate is positioned with respect to the glass substrate P with which the adhesive A was apply | coated, and it bonds together. Then, the paired glass substrates are heated while applying pressure in the bonding direction to cure the adhesive, and then liquid crystal is sealed in a region B (FIG. 7) surrounded by the applied adhesive A.
[0062]
According to the adhesive applicator configured as described above, by using the optical
[0063]
Moreover, according to the adhesive coating device having the above-described configuration, the laser light emitted from the
[0064]
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention.
For example, the adhesive to be used is not limited to the above-described epoxy resin thermosetting adhesive, and can be changed as necessary. In addition, the reflection mirror is provided so as to be inclined by 45 degrees with respect to the glass substrate surface. However, the inclination angle can be changed as necessary in combination with the emission direction of the measurement light from the length measuring device. .
[0065]
In the above embodiment, the glass substrate side is driven and applied in the XY direction, but the syringe, discharge nozzle, and length measuring device side may be driven in the XY direction. The syringe and the discharge nozzle are provided so as to move up and down integrally, but the syringe and the discharge nozzle may be connected by a flexible tube, and only the discharge nozzle may be driven up and down. Furthermore, the discharge nozzle is not limited to being perpendicular to the surface of the glass substrate placed on the stage, but may be inclined and extended.
[0066]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, by disposing a transparent dielectric material between the length measuring unit and the object to be measured, the distance that can be measured without changing the emission angle, the incident angle, and the wavelength. Can be provided freely. Further, by using the above optical length measuring device, it is possible to provide a coating apparatus that can arrange the optical length measuring device at a desired position and can perform accurate length measurement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an optical length measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an optical length measuring device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing the entire adhesive application device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view schematically showing a main part of the adhesive application device.
FIG. 5 is a front view and a plan view showing a discharge nozzle, an optical length measuring device, and a reflection mirror of the adhesive application device.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the adhesive application device.
FIG. 7 is a perspective view showing an adhesive application path by the adhesive application device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記ステージに載置された基板の表面に対してほぼ垂直に延び、上記基板表面に向かって延出した吐出ノズルを有し、上記吐出ノズルから上記基板表面に塗布剤を供給する供給手段と、
上記ステージに載置された基板表面の凹凸を測定する光測長器と、
上記光測長器の測定結果に応じて、上記吐出ノズルを上記基板表面に垂直な方向に沿って駆動し、上記基板表面と吐出ノズルとの間隔を所定の値に調整するノズル調整手段と、
上記ステージに載置された基板と上記吐出ノズルおよび光測長器とを相対的に移動させる駆動手段と、を備え、
上記光測長器は、上記吐出ノズルの軸と直交する平面に沿って測定光を出射する出射素子と、上記基板表面で反射した測定光を受光する受光素子と、を有する測長部と、
上記測長部と上記基板表面との間で上記測定光の光路上に設けられているとともに、上記測長部と上記基板表面との間の雰囲気の屈折率と異なる屈折率を有した透明誘電体と、
上記出射素子から出射された測定光の光路上で、上記透明導電体と前記基板表面との間に設けられ、上記出射素子から出射された測定光を上記ステージに載置された基板表面と直交する平面内に偏向し上記吐出ノズルの近傍で上記基板表面上に導くとともに、上記基板表面で反射した測定光を上記受光素子に導く反射板と、
上記吐出ノズルの軸と直交する方向に上記測長部、透明誘電体、および反射板を移動させ、上記基板表面に対する前記測定光の入射位置を上記吐出ノズルの近傍に調整する位置調整手段と、
を備えていることを特徴とする表示装置製造に用いる塗布装置。A stage having a mounting surface on which a substrate is mounted;
Extends substantially perpendicularly against the mounting surface of the substrate to the stage, having a discharge nozzle extending toward said substrate surface, a supply means for supplying the coating material to the substrate surface from the discharge nozzle,
An optical length measuring device for measuring irregularities on the surface of the substrate placed on the stage;
According to the measurement result of the optical length measuring device, the discharge nozzle is driven along a direction perpendicular to the substrate surface, and a nozzle adjusting means for adjusting the interval between the substrate surface and the discharge nozzle to a predetermined value;
A drive means for relatively moving the substrate placed on the stage and the discharge nozzle and the optical length measuring device;
The optical length measuring device has a length measuring unit having an emission element that emits measurement light along a plane orthogonal to the axis of the discharge nozzle, and a light receiving element that receives the measurement light reflected on the substrate surface ,
Together are found provided on the optical path of the measuring light between the measuring section and the substrate surface, a transparent having an index of refraction different from that of the atmosphere between the measuring section and the substrate surface A dielectric,
Provided between the transparent conductor and the substrate surface on the optical path of the measurement light emitted from the emission element, and the measurement light emitted from the emission element is orthogonal to the substrate surface placed on the stage A reflecting plate that is deflected in a plane to be guided to the surface of the substrate in the vicinity of the discharge nozzle, and guides measurement light reflected on the surface of the substrate to the light receiving element
Position adjusting means for moving the length measuring section, the transparent dielectric, and the reflecting plate in a direction perpendicular to the axis of the discharge nozzle, and adjusting the incident position of the measurement light with respect to the substrate surface in the vicinity of the discharge nozzle;
A coating apparatus used for manufacturing a display device.
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