KR101579200B1 - 액체 재료의 적하 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체 및 장치 - Google Patents

액체 재료의 적하 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료의 적하(滴下)를 행하는 기술에 있어서, 노즐의 이동 속도를 고속화하고, 생산성의 향상시킬 수 있는 액체 재료의 적하 방법 및 프로그램 및 장치에 관한 것이며, 본 발명은, 적하점(滴下点)을 가지는 공작물을 기판 상에 복수 개 배열하고, 복수 개의 공작물 상을 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료를 적하하는 방법으로서, 직선 경로마다 적하점 간의 최단 거리(L0)가 상이한 경우에, 하나의 직선 경로에 있어서의 적하점 간의 최단 거리(L0)와, 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 직선 경로마다 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 적하 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치를 제공한다.

Description

액체 재료의 적하 방법 및 프로그램이 기억된 기억 매체 및 장치{METHOD, STORGE MEDIUM RECORDING PROGRAM AND DEVICE FOR DROPPING LIQUID MATERIAL}
본 발명은, 액체 재료를 적하(滴下)하는 방법 및 프로그램 및 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 복수 개의 같은 패널(공작물이라고 하는 경우도 있음)이 규칙적으로 배열된 1매의 기판에 대하여, 기판의 피적하면에 대향하는 면 내에서 적하 장치를 평행 이동시켜, 각 패널 사이에 존재하는 비적하 대상 영역을 가로질러 기판의 단부로부터 단부까지를 도중에 정지하지 않고 적하 장치를 직선 경로로 이동시키면서 적하 대상 영역에만 액체 재료를 적하하는 방법 및 프로그램 및 장치에 관한 것이다.
종래, 2개의 대향하는 기판을 접합시키고, 그 사이에 액정층을 형성하는 패널(셀) 공정에서는, 2개의 기판을 접합시킨 후에 진공조를 사용하여 액정을 주입하는 방법(진공 주입법)이 이용되어 왔다.
그러나, 대형의 패널에서는 주입 시간만 1일 이상 걸리는 경우도 있었다. 그래서, 최근, 패널의 대형화에 따른 생산성의 향상에 대한 요구 등으로부터, 접합 시키기 전의 한쪽의 기판에 액정을 적하하고 나서 접합시키는 방법(적하 주입법)이 주목받고 있다. 이 방법에서는, 진공 주입법에 있어서 필요한 주입구가 불필요하므로, 주입구를 차지하는 밀봉 공정을 생략할 수 있고, 또한 주입 시간을 단축하는 것도 가능하므로, 생산성이 현저하게 향상된다.
1매의 기판에 복수 개의 패널이 배열되는 경우에는, 복수 개의 토출 헤드에서의 적하가 행해진다. 1매의 기판에 복수 행, 복수 열의 패널이 배열되는 경우에는, 제어 상의 관점 등에서, 행(또는 열)과 같은 수 또는 약수(約數)로 되는 수의 적하 헤드를 행(또는 열)과 평행한 1개의 직선 상에 설치하고, 1열마다(또는 1행마다) 열방향(또는 행방향)으로 동작시켜 적하를 행하는 것이 일반적이다.
상기 적하 주입법은 수십 인치 사이즈의 대형 패널 뿐아니라, 수인치 사이즈의 소형의 패널을 제조하는 공정에서도 사용되었다.
액상 물질 적하 장치로서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에, 액상 물질 공급 수단과 기판과의 상대적인 위치를 검출하는 수단과, 검출한 위치 정보에 기초하여 액상 물질의 토출 타이밍을 제어하는 제어 수단을 포함하고, 제어 수단에 의한 토출 타이밍의 제어는, 액상 물질 공급 수단과 기판을 상대적으로 이동시키고 있는 기간중에 행해지는 것, 또한 적하 위치 간격에 기초하여 결정되는 액상 물질 공급 수단과 기판과의 상대적인 이동 속도와, 토출 시간 간격으로, 액상 물질 공급 수단과 기판을 상대적으로 이동시키는 것, 또한 액상 물질 공급 수단은, 비축실을 복수 개 가지는 동시에 액상 물질의 인출과 토출을 병행하여 동작시키는 수단을 포함하는 것이 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 제3973209호 공보
특허 문헌 1과 같이 노즐과 기판을 상대 이동하면서 적하를 위한 동작을 행하는 경우, 노즐의 이동 속도는 토출 사이클 타임(1방울의 토출을 행하는 데 필요한 시간)과 적하점 간 거리에 따라 제약을 받는다는 문제점이 있었다. 예를 들면, 토출 사이클 타임(f0)이 0.2초이며, 최소 적하점 간 거리(L0)가 10mm인 경우에는, 노즐의 최대 이동 속도는, 50mm/초(= L0/f0)로 된다.
즉, 적하점 간 거리에 장단이 있는 적하 패턴의 경우, 노즐의 이동 속도를 최소 적하 거리 L0(적하점 간 거리 중 가장 짧은 거리)에 기초하여 산출하면, 적하점 간 거리가 긴 개소에서의 이동 시간이 장애로 되어, 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다. 기판 상에서의 노즐의 이동 속도를 가변으로 하는 경우도 있을 수 있지만, 액체 재료의 낙하점을 제어하는 것은 극히 곤란하므로 기판 상에서의 노즐의 이동 속도를 일정하게 유지할 필요가 있기 때문이다. 예를 들면, 적하점 간 거리 L1이 10mm이며, 적하점 간 거리 L2가 20mm인 적하 패턴의 경우, 최소 적하 거리는 10mm로 되므로 노즐을 50mm/초로 이동시킬 필요가 있다. 이와 같이, 적하점 간 거리 L2가 L1보다 일정 정도 이상 클 경우에는, 생산성에 대한 영향은 컸다.
특히, 소형 패널과 같이 1매의 기판에 다수의 패널이 배열되는 경우에는, 필연적으로 적하 수는 많아지게 되어, 각 적하점 간의 간격은 좁아지지만, 이러한 경우에는 생산성의 저하는 현저하다. 1매의 기판에 무리없이 패널을 배열하는 경우에도, 패널 사이의 거리는 좁아져, 적하점 간격이 좁아지므로 마찬가지이다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료의 적하를 행하는 기술에 있어서, 노즐의 이동 속도를 고속화하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 액체 재료의 적하 방법 및 프로그램 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 발명은, 적하점을 가지는 공작물을 기판 상에 복수 개 배열하고, 복수 개의 공작물 상을 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료를 적하하는 방법으로서, 직선 경로마다 적하점 간의 최단 거리(L0)가 상이한 경우에, 하나의 직선 경로에 있어서의 적하점 간의 최단 거리(L0)와, 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 직선 경로마다 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 적하 방법이다.
제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 공작물이 복수 개의 적하점을 가지는 경우에, 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 하나의 공작물에 대하여 하나의 토출을 행하도록 적하 순서를 설정하고, 그 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)에 기초하여 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 한다.
제3 발명은, 복수 개의 적하점을 가지는 공작물을 기판 상에 복수 개 배열하고, 복수 개의 공작물 상을 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료를 적하하는 방법으로서, 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 하나의 공작물에 대하여 하나의 토출을 행하도록 적하 순서를 설정하고, 그 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)와, 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 적하 방법이다.
제4 발명은, 제2 또는 제3 발명에 있어서, 노즐이 1행 또는 1열의 적하점 상을 직선 경로로 이동하는 데 있어서, 하나의 공작물에 있어서의 1행 또는 1열의 적하점의 수와 같은 횟수만큼, 노즐이 1행 또는 1열을 직선 경로로 이동하도록 적하 순서를 설정하는 것을 특징으로 한다.
제5 발명은, 제1 내지 제4 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 기판 상을 세로 방향으로 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간과, 기판 상을 가로 방향으로 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간을 산출하고, 그에 기초하여 직선 경로에서의 이동 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.
제6 발명은, 제1 내지 제5 발명 중 어느 하나의 발명에 관한 액체 재료의 적하 방법을 액체 재료의 적하 장치로 하여금 실행하게 하기 위한 프로그램이다.
제7 발명은, 액체 재료를 토출하는 노즐을 구비한 토출 장치와, 기판을 탑재하는 테이블과, 토출 장치와 테이블을 상대 이동시키는 구동 기구와, 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액체 재료의 적하 장치로서, 상기 제어부는, 기판 상에 복수 개 배열된 적하점을 가지는 공작물 상을, 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료를 적하하는 데 있어서, 직선 경로마다 적하점 간의 최단 거리(L0)가 상이한 경우에, 하나의 직선 경로에 있어서의 적하점 간의 최단 거리(L0)와, 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 직선 경로마다 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 적하 장치이다.
제8 발명은, 제7 발명에 있어서, 상기 제어부는, 공작물이 복수 개의 적하점을 가지는 경우에, 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 하나의 공작물에 대하여 하나의 토출을 행하도록 적하 순서를 설정하고, 그 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)에 기초하여 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 한다.
제9 발명은, 액체 재료를 토출하는 노즐을 구비한 토출 장치와, 기판을 탑재하는 테이블과, 토출 장치와 테이블을 상대 이동시키는 구동 기구와, 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액체 재료의 적하 장치로서, 상기 제어부는, 기판 상에 복수 개 배열된 복수 개의 적하점을 가지는 공작물 상을, 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키면서 액체 재료를 적하하는 데 있어서, 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 하나의 공작물에 대하여 하나의 토출을 행하도록 적하 순서를 설정하고, 그 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)와, 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 노즐과 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 적하 장치이다.
제10 발명은, 제8 또는 제9 발명에 있어서, 상기 제어부는, 노즐이 1행 또는 1열의 적하점 상을 직선 경로로 이동하는 데 있어서, 하나의 공작물에 있어서의 1행 또는 1열의 적하점의 수와 같은 횟수만큼, 노즐이 1행 또는 1열을 직선 경로로 이동하도록 적하 순서를 설정하는 것을 특징으로 한다.
제11 발명은, 제7 내지 제10 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제어부는, 기판 상을 세로 방향으로 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간과, 기판 상을 가로 방향으로 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간을 산출하고, 그에 기초하여 직선 경로에서의 이동 방향을 결정하는 것을 특징으로 한다.
제12 발명은, 제7 내지 제11 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 토출 장치는, 토출구를 구비하는 노즐과 연통되는 계량부 내면에 밀접하게 슬라이드 이동하는 플런저를 원하는 양 이동시켜 액체 재료를 토출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 노즐의 이동 속도를 증대시킴으로써, 적하 도포에 있어서의 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 관한 적하 패턴의 예를 나타낸 설명도이다.
도 2는 종래의 방법에 의한 적하 경로를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 태양에 의한 적하 경로를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 태양에 의한 적하 경로를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 관한 방법을 실시하기 위한 적하 장치의 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 관한 방법을 실시하기 위한 토출 장치의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 관한 방법이 실시되는 적하 패턴의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 8은 도 7의 일부 확대도이다.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 도 1에 나타낸 바와 같은 3개의 패턴이 1열로 정렬된 것을 예로 들어 설명한다.
(적하 대상)
도 1에 있어서는, 적하점(103)의 위치를 P1 ~ P12로 나타내고 있다.
기판(101)에는, 복수 개의 패널(102)이 배열되어 있고, 1개의 패널에 대하여 종횡으로 각각 L2의 간격을 두고 4점의 적하점(103)이 배치되어 있다. 각 패널(102)은, 피치 L3씩 떨어진 장소에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 세로 방향에 인접하는 2개의 패널(102)의 적하점(103)의 최단 적하 거리 L0는 L1(L1<L2)이다.
(적하 경로)
(가) 종래의 방법에 의해 패널(102A~102C)에 적하를 행하는 경우, 노즐은 도 2의 화살표와 같은 경로로 이동된다. 도 2 중, 실선은 적하 동작, 점선은 이동만의 동작을 나타내고 있다. 여기서, 최소 적하 거리 L0는 L2이다.
도 2에 나타낸 방법에서는, 패널(102)마다 적하 동작을 행하고 있다. 즉, 처음에, 1번째의 패널(102A)을 P1으로부터 P2, P11, P12로 적하한다. 그리고, 패널(102A)에 대하여 적하를 종료하면, 종료점 P12로부터 2번째의 패널(102B)의 개시점 P3로 이동한다. 다음에, 2번째의 패널(102B)을 P3로부터 P4, P9, P10로 적하한다. 패널(102B)에 대하여 적하를 종료하면, 종료점 P10로부터 3번째의 패널(102C)의 개시점 P5로 이동한다. 최후에, 3번째의 패널(102C)을 P5로부터 P6, P7, P8로 적하를 행하고, 동작을 종료한다.
상기 방법에서는, 1개의 패널 상에 설치된 4개의 적하점(103)의 모두에 있어서, 노즐의 이동 방향을 바꿀 필요가 있고, 적하점(103)마다 노즐의 이동이 일순간 멈추기 때문에, 노즐의 가속·감속에 의한 시간의 로스도 크므로, 전체의 적하에 걸리는 시간(택트 타임)을 단축하는 것은 곤란하다.
(나) 본 발명의 제1 태양에 의해, 도 2와 같은 적하점에 대하여 적하를 행하는 경우의 적하 경로는 도 3과 같이 된다. 여기서, 최소 적하 거리 L0는 L1이다.
본 발명의 제1 태양에서는, 패널(102A)과 패널(102B)과의 사이, 또는 패널(102B)과 패널(102C) 사이에 있는 비적하 영역(105)을 횡단하도록, 기판(101)의 단부로부터 단부까지를 직선 경로로 이동시킨다. 개시점의 P1으로부터 P2, P3, P4, P5, P6로 노즐을 이동시키면서 적하를 행한다. 계속하여, P7로부터 반대 방향으로 P8, P9, P10, P11, P12로 노즐을 이동시키면서 적하를 행한다. 제1 태양에서는, P1 ~ P6 간 및 P7 ~ P12 간에서 노즐의 이동 속도를 일정하게 할 수 있고, 또한 노즐의 이동 경로의 전체 길이도 (가)와 비교하여 짧으므로, 상기 (가)의 방법에 비해 전체의 적하에 걸리는 시간(택트 타임)을 단축할 수 있다.
제1 태양이 특히 유리한 효과를 얻을 수 있는 것은, 열마다(또는 행마다) 최소 적하 거리 L0가 상이한 경우이다. 예를 들면, 제1 열(도 3의 P1 ~ P6에 대응)의 최소 적하 거리 L0가 10mm이며, 제2 열(도 3의 P7 ~ P10에 대응)의 최소 적하 거리 L0가 30mm인 경우에는, 제2 열에 있어서의 노즐의 이동 속도를 제1 열에 있어서의 노즐의 이동 속도의 이론상 3배로 할 수 있다. 이 때, 열방향으로 직선 경로로 이동한 경우에서의 최소 적하 거리 L0의 차이와 비교하여, 행방향으로 직선 경로로 이동한 경우에서의 최소 적하 거리 L0의 차이가 클 경우에는, 행방향으로 직선 경로에서의 이동을 행함으로써, 노즐의 이동 속도를 올리도록 해도 된다.
(다) 본 발명의 제2 태양에 의해, 도 2와 같은 적하점에 대하여 적하를 행하는 경우의 적하 경로는 도 4와 같이 된다. 여기서, 최소 적하 거리 L0는 L3이다.
상기 (나)의 태양에서는, 최소 적하 거리 L0가 도 1의 거리 L1이므로, 노즐의 이동 속도의 고속화에 한계가 있었다. 그래서, 제2 태양에서는, 기판의 단부로부터 단부까지 직선 경로로 이동시키는 일방향으로의 이동 중, 1개의 패널(102)에 1방울씩의 적하를 행함으로써 최소 적하 거리 L0를 길게 하는 것으로 했다. 즉, 1회째의 직선 경로에서의 이동으로 P1, P3, P5의 순서로 적하를 행하고, 2회째의 직선 경로에서의 이동으로 P6, P4, P2의 순서로 적하를 행한다. 즉, 노즐이 기판 상의 세로 방향을 한번 왕복함으로써 세로 방향으로 정렬된 적하점(1열상의 적하점)의 적하가 완료된다. 계속, 노즐을 인접한 열로 이동시켜, P12, P10, P8의 순서로 적하를 행하고, 리턴하여 P7, P9, P11의 순서로 적하를 행한다.
제2 태양의 효과를 구체예로서 설명한다. 예를 들면, 도 1에 있어서 L1이 10mm이며, L2가 20mm인 것으로 한다. 그러면, 노즐의 이동 속도는 이론상, 3배(= L3/L1)로 할 수 있다. 한편, 직선 경로에서의 이동 횟수는 2배로 되므로, 리턴에 필요한 시간을 고려하지 않으면, 시간 단축의 효과는 1.5배로 된다고 할 수 있다.
하나의 직선 경로 상에 있어서, 각 패널에 2개의 적하점이 있는 적하 패턴에 있어서는, 리턴 시간을 고려하면, L3/L0의 비가 직선 경로에서의 이동 횟수의 1.2배 이상인 경우, 바람직하게는 1.5배 이상인 경우, 보다 바람직하게는 2.0배 이상인 경우에 제2 태양이 유리한 효과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.
하나의 직선 경로 상에 있어서, 각 패널에 3이상의 적하점이 있는 적하 패턴에 있어서도 마찬가지로 생각할 수 있다. 하나의 직선 경로 상에 있어서 적하점수가 10 이상일 때는, L3/L0비가 직선 경로에서의 이동 횟수의 1.6배 이상인 경우, 바람직하게는 2.4배 이상인 경우, 보다 바람직하게는 3.2배 이상인 경우에, 제2 태양이 유리한 효과를 얻을 수 있다고 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 상세를 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 어떤 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
(적하 장치)
도 5는, 본 발명의 실시예에 관한 방법을 실시하기 위한 적하 장치(501)의 개략 사시도이다.
본 발명의 실시예의 적하 장치(501)는, 액체 재료를 적하하는 복수 개의 토출 장치(601)와, 액체 재료가 적하되는 기판(101)을 탑재하는 테이블(502)과, 토출 장치(601)가 설치되고 테이블(502) 상을 XYZ 방향으로 상대 이동시키는 XYZ 구동 기구(503)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 토출 장치(601)를 3개 설치하고 있지만, 그 장착의 수는, 기판(101)의 크기나 패널(102)의 수 등에 따라 변경할 수 있고, 예를 들면, 2개 이하라도 되고, 4개 이상이어도 된다.
본 실시예의 토출 장치(601)는, 계량관 내를 밀접하게 진퇴 이동하는 플런저를 고속으로 진출 이동시켜 액재를 토출구로부터 비적(飛跡)시키는 플런저 타입의 토출 장치이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 토출 장치(601)는, 관형상의 계량부(602)와, 계량부(602)에 내접(內接)하는 플런저(603)와, 토출구(611)를 구비하는 노즐(604)과, 계량부(602)와 노즐(604)을 연통·차단하는 토출 밸브(605)와, 액체 재료를 저류하는 저류 용기(606)와, 저류 용기(606)와 계량부(602)를 연통·차단하는 액공급 밸브(607)와, 나사축(608)을 구동함으로써 플런저(603)를 구동하는 모터(609)를 구비한다.
(토출 공정)
토출 장치(601)에 의한 토출 공정에서는, 처음에 액체 재료의 충전을 행한다. 먼저, 액공급 밸브(607)와 계량부(602)가 접속되는 구멍(610)의 근방 또한 그것을 넘지 않는 위치(도 6에서는 구멍(610)보다 약간 위쪽의 위치)로 플런저(603)를 이동시킨다. 그리고, 액공급 밸브(607)를 열어, 저류 용기(606)와 계량부(602)를 연통시키고, 플런저(603)를 후퇴 이동시킨다. 하면 저류 용기(606) 내의 액체 재료는 액공급 밸브(607)를 통해 계량부(602)에 유입되고, 플런저(603)가 최상단까지 후퇴하면 충전이 종료한다.
다음에, 충전한 액체 재료의 토출은, 토출 밸브(605)를 열어 플런저(603)를 원하는 토출량에 따라 진출 이동시킴으로써 행한다. 플런저(603)의 진출 동작에 의한 토출은, 급속히 가속한 후에, 모터(609)를 급격하게 정지시키는 것에 의해, 플런저(603)를 급속히 정지시킴으로써 행한다. 계량부(602) 내의 액체 재료는, 플런저(603)의 급속 이동 및 급속 정지에 의해 주어진 관성력에 의해 노즐(604)의 선단으로부터 토출된다. 플런저(603)가 최하단까지 이동한 후에는, 토출 밸브(605)를 닫고, 액공급 밸브(607)를 열고, 플런저(603)를 후퇴 이동시켜 액체 재료를 충전한다.
이와 같이, 저류 용기(606)로부터 계량부(602)에 액체 재료를 충전하고, 계량부(602) 내의 액체 재료를 노즐(604)로부터 토출하는 것을 반복하여 적하 작업을 행한다.
계량부(602) 내로는 복수회에 걸쳐 토출할 수 있는 양의 액체 재료를 충전할 수 있으므로, 계량부(602) 내에 충전하는 액체 재료의 양을, 예를 들면, 1개의 패널분으로 하거나, 또는 1개의 기판분으로 하는 등 용도에 따라 결정한다.
(적하 패턴의 예)
도 7 및 도 8에 구체적 수치를 기재낸 적하 패턴의 일례를 나타낸다. 도 7은 기판(101)의 전체를 나타낸 도면이며, 도 8은 그 일부를 확대한 도면이다.
도 7에 나타낸 적하 패턴은, 가로 750mm, 세로 620mm의 크기의 기판(101)에, 1.5인치 사이즈의 패널(102)을 세로 20행, 가로 17열로 배치하고 있다. 1개의 패널(102)에는 종횡으로 각각 10mm씩의 간격을 두고 5점의 적하점(103)이 설정되어 있다. 패널(102)이 배열되는 간격은, 세로 방향으로 약 31mm, 가로 방향으로 약 44mm로 되어 있다.
《노즐의 이동 속도》
1개의 토출 장치(601)와 1열의 패널(102)에 적하 동작하는 경우를 생각하면, 도 2 내지 도 4에서 설명한 각각의 방법(상기 (가)~(다)의 방법)에 있어서, 적하 동작 중인 노즐의 이동 속도는 다음에 나타낸 바와 같이 된다. 그리고, 토출 사이클 f0는, 1회의 토출당 0.2초로 한다.
도 2에 예시된 상기 (가)의 방법에서는, 최소 적하 거리 L0는 10mm로 되므로, 최대 속도는 50mm/sec(=L0/f0)로 된다.
도 3에 예시된 상기 (다)의 방법에서는, n1열째 및 n3열째는 최소 적하 거리 L0가 10mm로 되므로 노즐의 최대 이동 속도는 50mm/sec로 되고, n2열째는 최소 적하 거리 L0가 31mm로 되므로 노즐의 적하 시 이동 속도는 155mm/sec로 된다.
도 4에 예시된 상기 (다)의 방법에서는, n1 ~ n3의 모든 열에서 적하점 간격이 31mm로 되므로 노즐의 적하 시 이동 속도는 155mm/sec로 된다.
그리고, 기판(101) 상에서의 노즐(604)의 이동 속도를 일정하게 하기 위해, 노즐(604)은 시점의 바로 앞으로부터 이동하고, 리턴 지점에서는 노즐(604)은 기판(101) 상으로부터 비어져 나와 리턴을 행하고 있다.
《택트 타임》
상기 (가) ~ (다)의 방법에 의해 20패널을 도포한 경우에 있어서, 상기 속도로부터 계산한 적하 동작 개시로부터 종료까지 걸리는 시간(택트 타임)은 다음에 나타낸 바와 같이 된다.
상기 (가)의 방법에서는, 20패널의 택트 타임(리턴 부분의 이동 미포함)은 27.02초이다.
상기 방법에 있어서는, a11→a12→a21→a31→a32→a13의 차례로 적하가 행해진다. a11~a32 사이의 각 점의 이동을 각각 약 0.2초로 하면, 1개의 패널에서의 도포 시간은 약 0.8초로 된다. 패널 사이의 이동에 걸리는 시간은, 예를 들면, a32와 a13와의 거리가 약 29mm이므로 약 0.58초로 된다. 따라서, 20패널의 택트 타임(리턴 부분의 이동 미포함)은, (0.8초×20) + (0.58초×19)= 27.02초로 된다.
상기 (나)의 방법에서는, 20패널의 택트 타임(리턴 부분의 이동 미포함)은 27.8초로 된다.
상기 방법에 있어서는, a11→a12→a13→a14→···→a22→a21→a31→a32의 순서로 적하가 행해진다. a1열과 a3열의 도포에 관한 택트 타임은, ((10[mm]× 20)+21[mm]×19)/50[mm/sec]×2열≒ 24초이다. a2열의 도포에 관한 택트 타임은, (31[mm]×19)/155[mm/sec]≒ 3.8초이다. 따라서, 20패널의 택트 타임(리턴 부분의 이동 미포함)은, 24 + 3.8초= 27.8초로 된다. 그리고, 리턴 부분의 이동에 약 0.6초 걸리는 것으로 하면, 리턴 부분의 이동을 포함한 20패널의 택트 타임은 27.8초 + (0.6초×2)= 29초로 된다.
상기 (다)의 방법에서는, 20패널의 택트 타임(리턴 부분의 이동 미포함)은, 19.0초로 된다.
상기 방법에 있어서는, a11→a13→a15→···→a140→a138→···→a12→a21→a22→···→a220→a339→a337→···→a338→a340의 순서로 적하가 행해진다. 하나의 직선 경로에서의 이동에 걸리는 택트 타임은, (31[mm]×9)/155)[mm/sec]≒ 3.8초이다. a1열과 a3열은 2개의 직선 경로에서의 이동, a2열은 하나의 직선 경로에서의 이동이므로, 직선 경로에서의 이동 횟수는 5회로 된다. 따라서, 합계의 택트 타임(리턴 부분의 이동 미포함)은 3.8초×5= 19.0초로 된다. 그리고, a1열, a3열에서의 리턴 부분의 이동에 약 0.4초, a2열에서의 리턴에 약 0.6초 걸리는 것으로 하면, 리턴 부분의 이동을 포함한 20패널의 택트 타임은 19.0초＋2.0초= 21.0초로 된다.
이상의 결과로부터, 본 실시예의 적하 방법 상기 (나) 및 (다)에 의하면, 적하 방법 (가)와 비교하여, 택트 타임을 단축할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 노즐(604)에 의한 직선 경로에서의 이동을 가로 방향으로 행해도 택트 타임을 단축할 수 있는 것은 물론이다.
이상에서 설명한 적하 방법은 하나의 예로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 원하는 액체 재료의 양에 따라서는 적하점수가 변경되는 경우도 있다. 또한, 적하점수나 패널 내로의 액체 재료가 확산된 상태 등에 따라 적하점의 배치가 변경되는 경우도 있다. 당연한 것으로서, 기판이나 패널의 사이즈가 바뀌면 전술한 수치도 변경되게 된다.
본 발명은, 액체 재료가 토출 장치로부터 떨어진 후에 공작물에 접촉하는 타입의 토출 방식에 매우 적합하고, 예를 들면, 밸브 시트에 밸브체를 충돌시켜 액체 재료를 노즐 선단으로부터 비상 토출시키는 제트식, 연속 분사 방식 또는 디맨드 방식의 잉크젯 타입 등으로 실시할 수 있다.
101: 기판, 102: 패널, 103: 적하점, 104: 적하 영역, 105: 비적하 영역, 501: 적하 장치, 502: 테이블, 503: XYZ 구동 기구, 601: 토출 장치, 602: 계량부, 603: 플런저, 604: 노즐, 605: 토출 밸브, 606: 저류 용기, 607: 액공급 밸브, 608: 나사축, 609: 모터, 610: 구멍, 611: 토출구

Claims (12)

  1. 적하점(滴下点)을 가지는 공작물을 기판 상에 복수 개 배열하고, 복수 개의 공작물 상을 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 상기 노즐과 상기 기판을 일정 속도로 상대 이동시키고, 또한 직선 경로에 있어서의 노즐의 이동 속도를 일정하게 하여 액체 재료를 적하하는 방법으로서,
    상기 직선 경로마다 적하점 간의 최단 거리(L0)가 상이한 경우에, 하나의 직선 경로에 있어서의 적하점 간의 최단 거리(L0)와, 상기 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 직선 경로마다 상기 노즐과 상기 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는,
    액체 재료의 적하 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공작물이 복수 개의 적하점을 가지는 경우에, 상기 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 하나의 공작물에 대하여 하나의 토출을 행하도록 적하 순서를 설정하고, 상기 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)에 기초하여 상기 노즐과 상기 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는, 액체 재료의 적하 방법.
  3. 복수 개의 적하점을 가지는 공작물을 기판 상에 복수 개 배열하고, 복수 개의 공작물 상을 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 상기 노즐과 상기 기판을 일정 속도로 상대 이동시키고, 또한 직선 경로에 있어서의 노즐의 이동 속도를 일정하게 하여 액체 재료를 적하하는 방법으로서,
    상기 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 인접하는 적하점에는 토출을 행하지 않도록 적하 순서를 설정하고, 상기 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)와, 상기 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 상기 노즐과 상기 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는,
    액체 재료의 적하 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 노즐이 1행 또는 1열의 적하점 상을 직선 경로로 이동하는 데 있어서,
    하나의 공작물에 있어서의 1행 또는 1열의 적하점의 수와 같은 횟수만큼, 상기 노즐이 1행 또는 1열을 직선 경로로 이동하도록 적하 순서를 설정하는, 액체 재료의 적하 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상을 세로 방향으로 상기 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간과, 상기 기판 상을 가로 방향으로 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간을 산출하고, 그에 기초하여 상기 직선 경로에서의 이동 방향을 결정하는, 액체 재료의 적하 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 액체 재료의 적하 방법을 액체 재료의 적하 장치로 하여금 실행시키기 위한 프로그램이 기억된, 기억 매체.
  7. 액체 재료를 토출하는 노즐을 구비한 토출 장치와, 기판을 탑재하는 테이블과, 상기 토출 장치와 상기 테이블을 상대 이동시키는 구동 기구와, 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액체 재료의 적하 장치로서,
    상기 제어부는, 상기 기판 상에 복수 개 배열되고, 적하점을 가지는 공작물 상을, 상기 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 노즐과 기판을 일정 속도로 상대 이동시키고, 또한 직선 경로에 있어서의 노즐의 이동 속도를 일정하게 하여 액체 재료를 적하하는 데 있어서, 상기 직선 경로마다 적하점 간의 최단 거리(L0)가 상이한 경우에, 하나의 직선 경로에 있어서의 적하점 간의 최단 거리(L0)와, 상기 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 상기 직선 경로마다 상기 노즐과 상기 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는,
    액체 재료의 적하 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 공작물이 복수 개의 적하점을 가지는 경우에, 상기 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 하나의 공작물에 대하여 하나의 토출을 행하도록 적하 순서를 설정하고, 상기 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)에 기초하여 상기 노즐과 상기 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는, 액체 재료의 적하 장치.
  9. 액체 재료를 토출하는 노즐을 구비한 토출 장치와, 기판을 탑재하는 테이블과, 상기 토출 장치와 상기 테이블을 상대 이동시키는 구동 기구와, 이들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 액체 재료의 적하 장치로서,
    상기 제어부는, 상기 기판 상에 복수 개 배열되고, 복수 개의 적하점을 가지는 공작물 상을, 상기 토출 장치가 가지는 노즐이 직선 경로로 복수회 종단 또는 횡단하도록 상기 노즐과 상기 기판을 일정 속도로 상대 이동시키고, 또한 직선 경로에 있어서의 노즐의 이동 속도를 일정하게 하여 액체 재료를 적하하는 데 있어서, 상기 노즐 중 하나의 직선 경로에서의 이동에 있어서, 인접하는 적하점에는 토출을 행하지 않도록 적하 순서를 설정하고, 상기 적하 순서에 있어서의 최단 거리(L0)와, 상기 토출 장치가 하나의 토출을 행하는 데 필요한 시간(f0)을 산출하고, L0/f0에 기초하여 상기 노즐과 상기 기판과의 상대 이동 속도를 설정하는,
    액체 재료의 적하 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 노즐이 1행 또는 1열의 적하점 상을 직선 경로로 이동하는 데 있어서, 하나의 공작물에 있어서의 1행 또는 1열의 적하점의 수와 같은 횟수만큼, 상기 노즐이 1행 또는 1열을 상기 직선 경로로 이동하도록 적하 순서를 설정하는, 액체 재료의 적하 장치.
  11. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판 상을 세로 방향으로 상기 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간과, 상기 기판 상을 가로 방향으로 직선 경로로 이동하는 데 필요한 시간을 산출하고, 그에 기초하여 상기 직선 경로에서의 이동 방향을 결정하는, 액체 재료의 적하 장치.
  12. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출 장치는, 토출구를 구비하는 상기 노즐과 연통되는 계량부 내면에 밀접하게 슬라이드 이동하는 플런저를 원하는 양 이동시켜 액체 재료를 토출하는, 액체 재료의 적하 장치.
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