发明内容
在LCD(液晶面板)等的平面板领域中,玻璃基板的尺寸的大型化急速地逐年推进,随之,其制造装置也大型化。另外,为了降低制造成本,要求减少在制造装置内部、周边扬起的灰尘,提高成品率,同时,要求抑制每一块面板的制造时间。
在上述专利文献1记载的已往技术中,从玻璃基板制造面板时,在将玻璃基板从大气压处理室运送到真空处理室时,从大气压状态到真空状态的真空形成时间是损失的时间,因此,存在总的制造时间增加的问题。
在上述专利文献2记载的已往技术中,在真空腔室内进行涂敷作业、基板的贴合作业时,往真空腔室内的组入、取出是由人手、机械手等进行的,由于被人手、机械手等保持着的基板上下动作等,周围的空气产生大的流动,灰尘随着该空气扬起。另外,不采用同一真空腔室而将具有不同功能的多台装置并排来制造面板时,在移交作为对象工件的玻璃基板时,也同样地,如果使用机械手等,则由于被机械手等保持着的玻璃基板的动作而引起周围空气的大流动,随着周围的空气流动,灰尘扬起。如果产生这样的灰尘扬起,则灰尘附着在面板上,提高了成为次品的概率。
另外,在上述专利文献2记载的技术中,作为第1例,在真空环境下进行涂敷作业时,在真空中涂敷了密封材料后暂时向大气开放,散布间隔件,对进行了点附接的紫外线硬化树脂照射紫外线而临时定位,并将两块基板贴合。然后,从定位装置中取出临时固定着的基板,放入另外准备的尼龙袋内,将袋内减压,即,再度成为真空,这样,对两块基板加压。然后加热,使涂敷的密封材料硬化,将两块基板粘接。最后,从袋中取出,即再次开放为大气压状态,在大气压中,封入液晶材料,制造液晶面板。因此,从密封材料的涂敷到液晶面板完成,采用经过两次真空状态、开放为两次大气压状态的制造顺序。
另外,作为第2例,在真空环境中进行贴合作业时,在大气压中涂敷了密封材料后,散布间隔件,对进行了点附接的紫外线硬化树脂照射紫外线而临时固定,并在真空中将两块基板贴合。然后,朝大气压状态开放,从定位装置中取出基板,用真空包装法、即再次成为真空状态,由此对两块基板加压。接着,在该真空包装状态下加热,使先前涂敷的密封材料硬化,将两块基板粘接。最后,从袋中取出,即再次开放为大气压状态,在大气压中封入液晶材料,制造成液晶面板。该例中也与上述同样地,从密封材料的涂敷到液晶面板的完成,采用经过两次真空状态、开放为两次大气压状态的制造顺序。
结果,无论第1例还是第2例,为了抑制气泡混入密封材料中,从密封材料涂敷到贴合的工序的涂敷作业、或贴合作业的任一方,都是在真空中进行的。但是,实际上,液晶注入前,在用热硬化树脂一边加压一边压接时再次成为真空状态,需要用于形成真空环境的时间。
这里,也有在用热硬化树脂使密封材料硬化、将两块基板压接时不在真空状态下加压的制造方法。但是,通常的液晶注入方式,多采用这样的制造方法:在下一阶段的液晶注入阶段,为了将液晶面板内部形成真空,在腔室内使液晶面板暂时处于真空状态,把液晶注入口浸入液晶后,向大气开放,在大气压中把液晶压入充填到液晶面板内部。
本发明的目的是解决上述问题,提供减少扬起的灰尘并可缩短制造时间的涂敷装置和涂敷方法。
为了实现上述目的,本发明的涂敷装置,在一台或多台架台上设置门形架,在该门形架上能移动地设有一个或多个涂敷头,该涂敷头备有充填了涂敷材料的材料收容筒和喷出来自涂敷材料收容筒的涂敷材料的喷嘴喷出口;门形架相对于设置在架台上的基板载置台所搭载的基板移动,涂敷头相对于门形架移动,从而涂敷头相对于基板移动,从喷嘴喷出口向基板上喷出涂敷材料;其中,从外部向基板载置台运入基板是在从运入侧运送带运入的高度保持为与基板载置台上的基板载置面相同高度的状态下进行的,并且,从基板载置台向外部运出基板是在从基板载置台运出到运出侧运送带的高度保持为与基板载置台上的基板载置面相同高度的状态下进行的;该涂敷装置备有第1移动机构和第2移动机构;上述第1移动机构,使基板载置台在载置着基板的状态下、从运入侧运送带运入的基板载置的位置移动到将基板运出到运出侧运送带的位置;上述第2移动机构使载置在基板载置台上的基板转动。
另外,本发明的涂敷装置,在架台上设有多台门形架;设在上述多台门形架之中的任意门形架上的涂敷头,向基板上喷出不同于设在其它的门形架上的涂敷头的种类的涂敷材料。
另外,本发明的涂敷装置,设在同一个门形架上的、多个涂敷头之中的任意涂敷头与其它的涂敷头,向基板上喷出不同种类的涂敷材料。
另外,本发明的涂敷装置,基板载置台备有基板移动机构和基板位置固定机构;上述基板移动机构利用使基板在基板载置台上朝一个方向移动的滚子;上述基板位置固定机构在基板载置台上吸附基板,将基板位置固定在基板载置台上。
另外,本发明的涂敷装置,基板载置台备有基板移动机构和基板位置固定机构;上述基板移动机构在基板载置台上向基板喷射空气,使基板朝一个方向移动;上述基板位置固定机构在基板载置台上吸附基板,将基板位置固定在基板载置台上。
另外,本发明的涂敷装置,用耐压罩覆盖架台上的基板载置台的移动范围,用空气吸引机构把被耐压罩覆盖着的内部设定为低于大气压的气压,在低气压的环境内,用门形架的涂敷头对载置在基板载置台上的基板进行涂敷动作。
为了实现上述目的,本发明的涂敷方法,在一台或多台架台上设置门形架,在该门形架上能移动地设有一个或多个涂敷头,该涂敷头备有充填了涂敷材料的涂敷材料收容筒和喷出来自涂敷材料收容筒的涂敷材料的喷嘴喷出口;门形架相对于设置在架台上的基板载置台所搭载的基板移动,涂敷头相对于门形架移动,从而涂敷头相对于基板移动,从喷嘴喷出口向基板上喷出涂敷材料;其中,从外部向基板载置台运入基板是在从运入侧运送带运入的高度保持为与基板载置台上的基板载置面相同高度的状态下进行的,并且,从基板载置台向外部运出该基板是在从基板载置台运出到运出侧运送带的高度保持为与基板载置台上的基板载置面相同高度的状态下进行的;基板载置台在载置着基板的状态下、从运入侧运送带运入的基板载置的位置移动到将基板运出到运出侧运送带的位置;使载置在基板载置台上的基板转动,修正θ轴偏差。
另外,本发明的涂敷方法,在架台上设有多台门形架;设在多台门形架之中的任意门形架上的涂敷头,向基板上喷出不同于设在其它的门形架上的涂敷头的种类的涂敷材料。
另外,本发明的涂敷方法,设在同一个门形架上的多个涂敷头之中的任意涂敷头与其它的涂敷头,向基板上喷出不同种类的涂敷材料。
另外,本发明的涂敷方法,通过利用滚子的基板移动机构,使基板在基板载置台上朝一个方向移动,进行基板在基板载置台上的定位;吸附定位后的基板,将基板位置固定在基板载置台上。
另外,本发明的涂敷方法,在基板载置台上,向基板喷射空气,使基板朝一个方向移动,进行基板在基板载置台上的定位;吸附定位后的基板,将基板位置固定在基板载置台上。
另外,本发明的涂敷方法,用耐压罩覆盖架台上的基板载置台的移动范围,把被耐压罩覆盖着的内部设定为低于大气压的气压,在低气压的环境内,用门形架的涂敷头对载置在基板载置台上的基板进行涂敷动作。
根据本发明,可用共同的工件台(基板载置台)进行三种材料的涂敷作业,例如密封材料涂敷、导通用打点涂敷和液晶滴下涂敷的各种涂敷作业,另外,该涂敷作业前后的基板的移交由运入、运出运送带进行,这样,可在灰尘扬起为最小的状态下把三个功能集约在一个装置内。
这样,与把具有多个功能的多台装置并排、用共同的一台机械手、]设置在装置间的多台机械手进行作为对象工件的基板移交的已往的机械手运送方式相比,可以缩短基板的动线(移动线),第1,可减少基板运送时的颗粒污染,提高液晶面板的成品率,第2,可缩小设置面积,有效利用洁净室。
具体实施方式
玻璃基板逐年大型化,从与目前的大型化对应的倾向来看,装置内的定位机构大型化,重量日趋增加。随之,作为驱动源的马达大型化、滚珠丝杠、导向件这样的轴承、动力传递机构也大型化,另外,不仅马达驱动器大容量化、配线规模增大等机构***的大型化,而且也导致控制***中的基板驱动部的大规模化。
另一方面,第2个问题是,在装置内外的玻璃基板的互换中,运入/运出该基板的机构也存在大型化、重量化的倾向。
从制造程序看,已往是把往玻璃基板上涂敷密封材料的装置、打点涂敷电极点的装置、和将液晶滴下涂敷的装置这三种功能的装置并排设置,将这些装置与玻璃基板的贴合装置连接。在这三种装置之间,由运送机械手接近进行大型玻璃基板的运入、运出。在该运入、运出的动作中,不仅有水平移动,而且,在装置间的移动中、把玻璃基板搭载到各装置的台上时,在保持着基板的状态下也反复上下动作,这样,周围的空气上下流动,随之灰尘扬起。
为此,在本发明中,改变用机械手移交的方式,而采用备有一个或多个门形架(门形框架部)的一个涂敷装置或涂敷***。上述门形架具有上述各装置的涂敷功能(下面,如无特别说明,也包含液晶的滴下涂敷功能)。为各门形架设置共同的工件台,将玻璃基板搭载在该工件台上,把搭载着玻璃基板的该工件台设置在按上述功能分配的位置,这样,用适当的门形架来进行适当的涂敷动作。利用载置着基板的同一个工件台的移动来进行基板在不同功能的装置间的移动,由此,可以不用机械手、人手进行基板的运送。
另外,在本发明中,基板往工件台的运入、基板从工件台的运出是用运入侧运送带、运出侧运送带进行的,在这些运送带中,维持搭载于其上的玻璃基板的高度与载置在工件台上时的玻璃基板高度相同。
由此可见,用各门形架进行涂敷动作期间,玻璃基板载置在同一个工件台上而相对于工件台不动,从而在对玻璃基板进行的涂敷动作中,灰尘不扬起。另外,在将玻璃基板运入、运出工件台时,从运入运送带运到工件台上、从工件台运到运出带上,其高度不变(即不抬起、不落下)地被运送,这样,灰尘不扬起。因此,可提高所制造的板的成品率。
另外,包含全部门形架、工件台、它们的驱动机构等在内的整个空间用罩覆盖着,使该空间内的压力比大气压低,从而减少该空间内的空气量,这样,可减小灰尘的扬起力,减少扬起的灰尘量。
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的涂敷装置和涂敷方法的第1实施方式的要部的外观立体图。1是架台,2a、2b、2c是门形架,3是横梁,4a、4b是X轴方向移动机构,5a、5b是线性导轨,6是工件台(基板载置台),7是线性导轨,8是涂敷头。
在图1中,把架台1的长度方向作为X轴方向,把宽度方向作为Y轴方向,在架台1上的Y轴方向相向的两边部分别设有沿着X轴方向的线性导轨5a、5b,这些线性导轨5a、5b之间成为载置玻璃基板(图未示)的工件台6的通路。在该通路上,铺设着沿X轴方向延伸的线性导轨7。另外,在工件台6的背面侧,设有由线性马达构成的工件台移动机构(图未示)。这样,工件台6沿着该线性导轨7,从玻璃基板被运入的基板运入侧a到玻璃基板被运出的基板运出侧b之间,可沿架台1的长度方向移动。
这里,工件台6的移动方向是X轴方向,但是,在下文中把工件台6的移动方向称为T轴方向。因此,供工件台6移动用的线性导轨7也是沿T轴方向延伸,使该工件台6移动的上述工件台移动机构也称为T轴方向移动机构。
在架台1上,三台门形架2a~2c以横跨工件台6的通路的方式设置,并且,在各自的两端侧,设有由线性马达构成的X轴方向移动机构(门形架移动机构)4a、4b。借助该X轴方向移动机构4a、4b,这些门形架2a~2c可分别独立地沿线性导轨5a、5b在X轴方向移动。
在门形架2a~2c的各自横梁3的一个侧面,设有多个涂敷头8。这些涂敷头8借助设在门形架2a~2c的横梁3上的Y轴方向移动机构(图未示),可在该横梁3的侧面沿Y轴方向移动。在图示例中示出了如下状态,在门形架2a~2c上各设有六个涂敷头8,其中的三个涂敷头8靠近横梁3的一端侧,另外的三个涂敷头8靠近横梁3的另一端侧。
在此,门形架2a~2c分别承担功能。最靠近基板运入侧a的门形架2a被分配往玻璃基板上涂敷密封材料的功能,设在其上的涂敷头8分别是密封材料的涂敷头。其次靠近基板运入侧a的门形架2b被分配作为液晶面板电极部的打点的往玻璃基板上涂敷的功能,设在其上的涂敷头8分别是打点的涂敷头。最靠近基板运出侧b的门形架2c被分配往玻璃基板上滴下液晶的涂敷功能,设在其上的涂敷头8分别是往玻璃基板上的被密封材料包围的区域内滴下液晶的涂敷头。
要实施涂敷处理的玻璃基板(图未示)由图未示的运入侧运送带从运入侧a运入。这时,工件台6位于运入侧a,被运入的玻璃基板从运入侧运送带移到该工件台6上。这样,载置着玻璃基板的工件台6由T轴方向移动机构依次移动到预定位置。在设定在各预定位置时,在载置在工件台6上的玻璃基板上,由门形架2a的各涂敷头8涂敷密封材料;由门形架2b的各涂敷头8涂敷打点;由门形架2c的各涂敷头8滴下涂敷液晶。然后,工件台6位于基板运入侧b,处理完毕的玻璃基板从该工件台6移到图未示的运出侧运送带上,被运出、运送。
图2是概略地表示本发明的涂敷装置和涂敷方法的第1实施方式的整体构造的构造图,9是罩,10是基板运入口,11是基板运出口,12是风扇过滤装置,13是Z轴移动台,14是喷嘴,15是基板吸附板,16是滚子,17是玻璃基板,1 8a是运入侧运送带,18b是运出侧运送带,与图1中对应的部分注以相同标记,其重复说明从略。
在图2中,架台1上的门形架2a~2c、工件台6的整个移动范围被罩9覆盖着。在该罩9的顶部设有多个风扇过滤装置12。在该罩9的基板运入侧a设有小开口(宽度比玻璃基板17的宽度稍大,高度比玻璃基板17的厚度稍高的开口)的基板运入口10。由运入侧运送带18a运送过来的玻璃基板17,从该基板运入口10运入罩9内。从该基板运入口10运入的玻璃基板17载置在工件台6上。另外,在该罩9的基板运出侧b设有与基板运入口10同样大小的开口、即基板运出口11。该基板运出口11用于把已涂敷处理过的(即涂敷完毕的)玻璃基板17从罩9内排出到外部。从该基板运出口11运出的、涂敷完毕的玻璃基板17载置在运出侧运送带18b上。
这里,工件台6上面的基板载置面和运送带18a、18b的基板载置面是相同高度的面(同一平面内的面),另外,工件台6的基板载置面,如后所述,由基板吸附面15和滚子16构成。另外,该运送带18a、18b,除了采用具有导引件的辊式运送带外,也可以采用滚珠状的运送带或活动梁等。
借助该构造,当由运入侧运送带18a运送过来的玻璃基板17要被运入罩9内时,玻璃基板17保持着这时的高度地由运入侧运送带18a从运入口10推入罩9内,该玻璃基板17到达工件台6上时,保持着原来的高度地借助滚子16在工件台6上移动,在预定位置,载置在基板吸附板15上,被吸附固定。
这样,搭载着玻璃基板17的工件台6,借助T轴方向移动机构,在T轴方向移动而定位在架台1上的靠基板运入侧a的A位置。在该位置,由门形架2a的涂敷头8进行密封材料的涂敷,在玻璃基板17上画出多个(这里是六个)闭合的密封材料图案。该密封材料的图案是这样画出的:在门形架2a上,一边从涂敷头8的搭载在Z轴移动台13上的喷嘴14喷出密封材料,一边用Y轴方向移动机构使涂敷头8沿着门形架2a的横梁3(图1)在Y轴方向移动,并且,用X轴方向移动机构4a、4b(图1)使门形架2a在X轴方向移动、从而使涂敷头8在X轴方向移动,这样,使喷嘴14沿着矩形图案的轨迹移动,画出矩形图案。这时,借助Z轴方向移动机构(图未示),调节Z轴移动台13的Z方向的高度,把喷嘴1 4的密封材料喷出口距玻璃基板17表面的高度总是保持为规定的高度。
接着,工件台6借助T轴方向移动机构在T轴方向移动,定位在架台1上的中央部的B位置。在该位置,由门形架2b的涂敷头8,对玻璃基板17上的每个密封材料的矩形的描绘图案,在该描绘图案的外周预定位置(例如四个角位置)进行电极材的打点涂敷。这时也与上述同样地,设在门形架2b上的涂敷头8在X、Y轴方向移动,其喷嘴14设定在应对各密封材料的描绘图案进行打点涂敷的位置,在该位置,从喷嘴14的喷出口喷出电极材。这时也与上述同样地,把喷嘴14的喷出口距玻璃基板17表面的高度总是保持为规定的高度。
然后,工件台6借助T轴方向移动机构在T轴方向移动,定位在架台1上的靠基板运出侧b的C位置。在该位置,由门形架2c的涂敷头8,对玻璃基板17上的密封材料的每个描绘图案,在由该描绘图案所包围的区域内进行液晶的滴下涂敷。这时也与上述同样地,设在门形架2c上的涂敷头8在X、Y轴方向移动,其喷嘴14设定在应对被各密封材料的图案包围的区域进行液晶滴下的位置,在该位置,从喷嘴14的喷出口滴下液晶。这时也与上述同样地,把喷嘴14的喷出口距玻璃基板17表面的高度总是保持为规定的高度。
用上述方式对玻璃基板17的涂敷处理结束后,将工件台6上的该涂敷处理完毕后的玻璃基板17从基板运出口11排出到罩9外。这时,由工件台6的滚子16在保持玻璃基板17的高度不变的状态下把玻璃基板17从该基板运出口11排出到罩9外,当该玻璃基板17到达运出侧运送带18b上时,使之以这时的高度在该运出侧运送带18b上移动,位置固定在预定位置。
这样,玻璃基板17从运入侧运送带18a移到罩9内的工件台6上时、从罩9内的工件台6上移到运出侧运送带18b上时,都不用机械手或人手,可将高度保持为一定地仅由T轴方向的移动而进行,所以,罩9内的空气不上下流动,不会扬起灰尘。另外,同样地,玻璃基板17在被分配了不同功能的门形架2a、2b、2c间的移动,是在搭载于工件台6上的状态下仅由T轴方向的移动而进行的,所以,罩9内的空气不上下流动,不会扬起灰尘。因此,在玻璃基板17的密封材料等的涂敷面上不会附着扬起的灰尘,可避免因灰尘附着而降低成品率。
另外,具有密封材料的涂敷、电极材的打点涂敷、液晶的滴下涂敷这样不同涂敷处理功能的装置(门形架2a~2c)设在同一架台1上,使玻璃基板17以搭载在工件台6上的状态在这些装置间移动,这样,由各装置进行各自的涂敷处理,所以,与采用机械手在装置间运送玻璃基板相比,可以缩短从一个装置移到下一个装置而开始处理的时间,可缩短制造所需的时间,并且,可缩短这些装置之间的间隔,可以使进行不同功能处理的装置整体小型化。
图3是表示图1和图2中的工件台6的一具体例的外观立体图。15a~15e是基板吸附板,16a~16d是滚子,19是基板载置部件,20a~20d是连接部件,21是空气吸附孔,22a、22b是基板定位销,23是交叉滚子轴承,24a~24d是XYθ轴方向微动机构,25是交叉滚子轴承,26是正交轴承。
在图3中,工件台6具有基板搭载部件19。该基板搭载部件19是用细长平板状的连接部件20a~20d把多个(这里是多个)Y轴方向为长度方向的基板吸附板15a~15e连接起来而构成的。上述基板吸附板15a~15e在X轴方向相互平行且等间隔地配置着。这些基板吸附板15a~15e相当于图2中的基板吸附板15,其剖面形状为矩形或正方形。连接部件20a~20d比基板吸附板15a~1 5e的高度薄,这样,连接部件20a~20d的部分形成了基板载置部件19的凹入的谷部。在这些谷部(即连接部件20a~20d的上面侧),沿谷部的Y轴方向全长,分别配置了滚子16a~16d。这些滚子16a~16d相当于图2中的滚子16,构成了用于使载置在基板载置部件19上的玻璃基板17(图2)在T(X)轴方向移动的基板移动机构,被图未示的旋转驱动机构驱动旋转。
在各个基板吸附板15a~15e的上面,各设有多个(图示中是四个)空气吸附孔21,该空气吸附孔21用于吸附并定位玻璃基板17(图2)。接近该基板搭载部件19的X轴方向端侧、即基板运入侧a(图1、图2)的相反侧的最端部的基板吸附板15e的外侧面地设有多个(这里是两个)基板定位销22a、22b。
另外,该基板搭载部件19的中心部,由其背面侧的、作为旋转部件的交叉滚子轴承23支承着。另外,基板搭载部件19背面的、从该交叉滚子轴承23朝着不同方向且相互等距离的位置,分别由XYθ轴方向微动机构24a~24d支承着。交叉滚子轴承23,以其支承位置为中心,使基板搭载部件19朝θ轴方向转动。XYθ轴方向微动机构24a~24d由交叉滚子轴承25和正交轴承26构成,基板搭载部件19借助交叉滚子轴承23,以其中心部为中心朝θ轴方向转动,并且,借助XYθ轴方向微动机构24a~24d,使其支承位置朝θ轴方向转动,在XY轴方向移动。这样,基板搭载部件19,以其中心位置为中心转动,可调节搭载在工件台6上的玻璃基板17(图1)的θ轴方向的偏差。
该构造的基板搭载部件19,载置在图未示的基台上,在该基台的背面侧设有图1中说明的T轴方向移动机构。这样,工件台6可在T轴方向移动。
另外,滚子16a~16d的位置相对于该基台是固定的,但是,由基板吸附板15a~15e和连接部件20a~20d构成的基板载置部件19、基板定位销22a、22b能与交叉滚子轴承23及XYθ轴方向微动机构24a~24d一起相对于基台上下动作。
如图2中所述,工件台6位于罩9的基板运入口10侧,从运入侧运送带18a取入玻璃基板17时,基板搭载部件19是降下状态,基板定位销22a、22b是上升状态,滚子16a~16d、基板定位销22a、22b是一部分较之基板载置部件19的基板吸附板15a~15e的上面突出到上方的状态。
这时,滚子16a~16d是被驱动旋转的状态,如图2中所述,玻璃基板17从运入侧运送带18a被推入到工件台6上,该玻璃基板17搭载到旋转的滚子16a~16d上时,也借助该滚子16a~16d的旋转,该玻璃基板17朝基板定位销22a、22b的方向移动。当玻璃基板17与基板定位销22a、22b相接时,滚子16a~16d停止旋转,基板载置部件19上升,成为玻璃基板17载置到其上面的状态。接着,空气吸附孔21作为基板位置固定机构进行吸附动作,这样,玻璃基板17被吸附在基板载置部件19的上面,成为固定在工件台6上的状态。
如图2所述,工件台6移动到架台1的基板运出侧b,把涂敷处理完毕的玻璃基板17通过基板运出口11移到运出侧运送带18b上时,使基板定位销22a、22b与基板载置部件19一起下降,在玻璃基板17搭载在滚子16a~16d上的状态,使这些滚子16a~16d旋转。这样,玻璃基板17从工件台6上通过基板运出口11移动到运出侧运送带18b上。
这样,不用机械手或人手就可以把玻璃基板17从运入侧运送带18a移送到工件台6上,并且,不用机械手或人手就可以把涂敷处理完毕的玻璃基板17从工件台6移送到运出侧运送带18b上。
图4是表示图1和图2中的工件台6的另一具体例的外观立体图。27是基板吸附板,27a是基板载置面,27b是前侧面,28是空气喷出/吸附孔,与图3对应的部分注以相同标记,其重复说明从略。
如图4所示,在该具体例中,一个平板状的基板吸附板27,与图3所示具体例同样地,在图未示的基台上,由交叉滚子轴承23和XYθ轴方向微动机构24a~24d支承着。但是,该基板吸附板27相对于基台的位置和高度是固定的。该基板吸附板27的上面是平坦面,是未图示的玻璃基板的载置面27a,该基板载置面27a具有将整个玻璃基板载置于其上的面积。
与之前的图3所示具体例同样地,与该基板吸附板27的与基板运入侧a(图2)相反侧的前侧面27b侧接近地设有多个(这里是两个)基板定位销22a、22b。这些基板定位销22a、22b,与之前的图3所示具体例同样地,相对于基台上下动,如图2中所述,工件台6位于罩9的基板运入口10侧,从运入侧运送带18a取入玻璃基板17时,基板定位销22a、22b是上升状态,较之基板吸附板27的基板载置面27a向上方突出。这样,从基板运入口10(图2)运入的玻璃基板17与这些基板定位销22a、22b相接,从而相对于基板吸附板27定位。另外,如图2中所述,工件台6位于罩9的基板运出口11侧,玻璃基板17从工件台6运出到运出侧运送带18b上时,基板定位销22a、22b是下降状态,在基板吸附板27的基板载置面27a的下方。
在基板吸附板27的基板载置面27a上,沿X(T)轴方向和Y轴方向,以预定间隔设有空气喷出/吸附孔28(图4中,X轴方向各有九个,Y轴方向各有七个,但并不限于此)。当玻璃基板以定位状态搭载在基板载置面27a上时,这些空气喷出/吸附孔28作为空气吸附孔使用,把玻璃基板吸附在基板载置面27a上固定。当从运入侧运送带18a运入玻璃基板17、把玻璃基板17运出到运出侧运送带18b上时,为了使该玻璃基板17在基板载置面27a上沿X(T轴)方向移动,空气喷出/吸附孔28作为空气喷出孔使用。
图5是表示图4中的空气喷出/吸附孔28的构造的一具体例的图,29是空气吸附孔,30是空气喷出孔,与前述图中对应的部分注以相同标记,其重复说明从略。
在图5(a)中,空气喷出/吸附孔28与空气吸附孔29和空气喷出孔30连通。在空气吸附孔29,如箭头所示,基板吸附板27的基板载置面27a侧的空气被真空泵等的真空驱动源(图未示)吸引。在空气喷出孔30,借助空气泵等的空气驱动源(图未示),从基板吸附板27的空气喷出/吸附孔28朝外部喷出空气。这里,空气吸附孔29设置在与基板载置面27a垂直的方向,空气喷出孔30相对于基板载置面27a朝T(X)轴方向倾斜地设置。这样,从空气喷出孔30喷出的空气,从空气喷出/吸附孔28相对于基板载置面27a朝T(X)轴方向倾斜地喷出。
图5(b),如图2中所述,表示把玻璃基板17从运入侧运送带18a移到工件台6上时、把涂敷处理完毕的玻璃基板17从工件台6移到运出侧运送带18b上时的、空气喷出/吸附孔28的状态。
这时,从空气喷出孔30喷出已减少了灰尘量的清洁空气,如虚线箭头所示,空气从空气喷出/吸附孔28相对于基板载置面27a朝T(X)轴方向倾斜地喷出,与玻璃基板17的背面碰撞。这样,玻璃基板17从基板载置面27a上稍稍(例如2μm左右)抬起,并且,被朝T轴方向推压。因此,玻璃基板17沿着基板载置面27a在T(X)轴方向被运送。
图5(c),如图2中所述,表示把定位在工件台6上的玻璃基板17固定在该工件台6的基板载置面27a上的状态。
这时,从空气吸附孔29吸引空气,如图5(b)中所述,玻璃基板17在T(X)轴方向被运送,当借助基板定位销22a、22b(图4)相对于基板载置面27a定位了时,停止从空气喷出孔30喷出空气,而从空气吸附孔29吸引空气。这样,玻璃基板17载置在基板载置面27a上,通过进一步进行空气吸引,玻璃基板17被吸附在基板载置面27a上而定位。
这样,借助空气的作用,相对于基板载置面27a在T(X)轴方向运送玻璃基板17,并且,将玻璃基板17固定在基板载置面27a上。在基板吸附板27上,设有利用空气喷出/吸附孔28的基板移动机构和基板位置固定机构。另外,要把图5(c)所示状态的、涂敷处理完毕的玻璃基板17运送到运出侧运送带18b(图2)上时,只要从图5(c)所示状态切换为图5(b)所示状态即可。空气吸附孔29的空气吸附/停止、空气喷出孔30的空气喷出/停止,可用电磁阀的切换动作来进行。
另外,在基板载置面27a上,也可以分别设置空气吸附孔29和空气喷出孔30。另外,在图5中,空气喷出/吸附孔28连通着空气喷出孔30那样倾斜的空气孔,也可以把该空气孔兼用作空气吸附和空气喷出。
在该具体例中,不需要图3所示具体例中的滚子16,也不需要使基板载置部件19上下动的驱动机构,从而构造更加简单化。
图6是将图1中的涂敷头8的一具体例的要部放大表示的立体图,31是涂敷材料收容筒,32是喷嘴支承件,33是测距仪,与前述图中对应的部分注以相同标记,其重复说明从略。
在图6中,将设有涂敷材料收容筒31、喷嘴14的喷嘴支承件32和测距仪33,设在Z轴移动台13(图2)上。
在门形架2a的涂敷头8中,作为涂敷材料的密封材料收容在涂敷材料收容筒31内,在门形架2b的涂敷头8中,作为涂敷材料的导电性液体收容在涂敷材料收容筒31内,在门形架2c的涂敷头8中,作为涂敷材料的液晶收容在涂敷材料收容筒31内。
测距仪33用非接触式的三角测距法计测从喷嘴14的前端部到搭载在工件台6(图1)上的玻璃基板17表面(上面)的距离。即,在测距仪33的框体内设有发光元件,从该发光元件放射的激光在玻璃基板17上的计测点S反射,由同样设在该框体内的受光元件受光,根据该受光位置,进行计测。另外,玻璃基板17上的激光的计测点S和喷嘴14的正下方位置,在玻璃基板17上偏移很小的距离ΔX和ΔY,但该很小距离的偏移处在玻璃基板17表面的凹凸差为能够忽视的范围内,所以,测距仪33的计测结果和从喷嘴14前端部到玻璃基板17表面(上面)的距离之间基本上不存在差。因此,根据该测距仪33的计测结果控制Z轴移动台13(图2),从而能够相应于玻璃基板17表面的凹凸(起伏)把从喷嘴14的前端部到玻璃基板17的表面(上面)的距离(间隔)维持一定。
这样,把从喷嘴14的前端部到玻璃基板17的表面(上面)的距离(间隔)维持一定,并且,把从喷嘴14喷出的单位时间的涂敷材料的量维持为一定量,这样,涂敷在玻璃基板17上的图案的宽度、厚度变得一样。
另外,备有可照明的光源的镜筒和图像识别照相机(图未示)除了用于各喷嘴14的平行调节、间隔调节外,还为了玻璃基板1 7的对准位置、涂敷材料的描绘图案的形状识别等,与玻璃基板17相向地设置着。
返回到图2,在该实施方式中,备有控制以上各部的控制部。即,在架台1内部设有主控制部,该主控制部控制进行各机构的驱动的线性马达、和使台移动的马达。在该主控制部,通过电缆连接着副控制部。副控制部控制用于驱动Z轴移动台13(图2)的Z轴伺服马达。
图7是表示该主控制部的构造及其控制的一具体例的框图。34a是主控制部,34aa是微机,34ab是马达控制器,34ac是图像处理控制器,34ad是外部接口,34ae是数据通信总线,34af是门形架移动用X轴线性马达用驱动器(下面简称为X轴驱动器),34ag是涂敷头部移动用Y轴线性马达用驱动器(下面,简称为Y轴驱动器),34ah是工件台旋转用θ轴马达用驱动器(下面,简称为θ轴驱动器),34ai是工件台移动用T轴线性马达用驱动器(下面,简称为T轴驱动器),34b是副控制部,34c是硬盘,34d是USB(通用串行总线)存储器,34f是监视器,34g是键盘,35是调节器,36是阀装置,37是图像识别照相机,38是通信电缆。
在图7中,主控制部34a内置有微机34aa、马达控制器34ab、图像处理控制器34ac和外部接口34ad。马达控制器34ab控制Y轴驱动器34ag、X轴驱动器34af、θ轴驱动器34ah和T轴驱动器34ai。Y轴驱动器34ag用于驱动门形架2a~2c的横梁3上的Y轴方向移动机构。X轴驱动器34af用于驱动门形架2a~2c的X轴方向移动机构。θ轴驱动器34ah用于在θ轴方向驱动搭载着玻璃基板17的工件台6(图1)。T轴驱动器34ai用于在T轴方向驱动工件台6。图像处理控制器34ac处理由图像识别照相机37得到的图像信号。外部接口34ad用于与副控制部34b、调节器35、阀装置36进行通信。调节器35用于控制涂敷头8(图1)的密封材料等涂敷材料的涂敷动作。这些微机34aa、马达控制器34ab、图像处理控制器34ac和外部接口34ad,通过数据通信总线34ae相互连接着。另外,副控制部34b通过通信电缆38与该外部接口34ad连接。
另外,主控制部34a连接着USB存储器34d、作为外部存储装置的硬盘34c、监视器34f、键盘34g等。从键盘34g输入的数据等由监视器34f显示,并储存保管在硬盘34c、USB存储器34d等的存储媒体内。
在微机34aa中,备有主计算部、ROM、RAM和输入输出部(图中均未示)等。ROM存储了用于进行后述涂敷描绘的处理程序。RAM用于存储主计算部的处理结果、从外部接口34ad、马达控制器34ab输入的数据。输入输出部用于与外部接口34ad、马达控制器34ab进行数据交换。
被Y轴驱动器34ag驱动的作为各涂敷头8的Y轴方向移动机构的线性马达、被X轴驱动器34af驱动的作为门形架2a~2c(图1)的X轴方向移动机构4a、4b的线性马达,设有检测各涂敷头8、门形架2a~2c的位置的直线标尺,将其检测结果分别供给Y轴驱动器34ag、X轴驱动器34af,进行涂敷头8的Y轴方向、X轴方向的位置控制。另外,同样地,被θ轴驱动器34ah驱动的工件台6(图1)的旋转驱动马达内置有检测该玻璃基板17的旋转量的编码器,将其检测结果供给θ轴驱动器34ah,进行玻璃基板17的方向控制。另外,被T轴驱动器34ai驱动的、作为工件台6的T轴方向移动机构的线性马达,设有检测该工件台6的位置的直线标尺,将其检测结果供给T轴驱动器34ai,进行工件台6的位置控制。通过该位置控制,工件台6被设定在图2所示用于搭载被运入的玻璃基板17的基板运入侧a的位置、用于把涂敷处理后的玻璃基板17运出的基板运出侧b的位置、A位置、B位置、C位置。
另外,图7中虽然没有图示,但还设有图3所示构造中的、相对于工件台6的滚子16a~16d的旋转驱动机构,基板载置部件19、基板定位销22a、22b的上下驱动机构,这些机构也由马达控制器34ab控制。
图8是表示图7中的副控制部34b的一具体例的框图,34ba是微机,34bb是马达控制器,34bc是外部接口,34bd是数据通信总线,39是Z轴马达用驱动器(下面,简称为Z轴驱动器),与前述图中对应的部分注以相同标记,其重复说明从略。
在图8中,副控制部34b内置有微机34ba、马达控制器34bb和外部接口34bc,这些机构通过数据通信总线34bd相互连接着。上述外部接口34bc进行由测距仪33(图6)得到的高度数据的输入、与主控制部34a的信号传送。另外,在微机34ba中,备有主计算部、ROM、RAM、和输入输出部(图中均未示)等。ROM存储了用于进行后述涂敷描绘时喷嘴14(图2、图6)距玻璃基板17表面的高度控制的处理程序。RAM用于存储主计算部的处理结果、从外部接口34bc及马达控制器34bb输入的数据。输入输出部用于与外部接口34bc、马达控制器34bb进行数据交换。由马达控制器34bb控制的Z轴驱动器39设在每个涂敷头8(图1)上,驱动其Z轴伺服马达,在这些Z轴伺服马达上内置有检测其旋转量的编码器,其检测结果返回到Z轴驱动器39,进行喷嘴14的高度位置控制。
根据主控制部34a和副控制部34b的联合的控制,各马达(线性马达、Z轴伺服马达、θ轴伺服马达等)根据从键盘34g(图7)输入并存储在微机34aa的RAM内的数据进行移动/旋转,这样,X轴方向移动机构4a、4b使门形架2a~2c在X轴方向移动任意距离,并且,通过使喷嘴14(图2)上下移动的Z轴移动台13(图2),借助设在门形架2a~2c的横梁3(图1)上的涂敷头8的Y轴方向移动机构,在Y轴方向移动任意距离,在其移动中,用设定的压力对涂敷材料收容筒31(图2)继续加压,从喷嘴14前端部的喷出口喷出密封材料等液状的涂敷材料,在玻璃基板17上描绘出由该涂敷材料形成的所需图案。
在喷嘴14朝Y轴方向水平移动的过程中,测距仪33计测喷嘴14与玻璃基板17表面间的间隔,为了将该间隔总是保持为一定,用Z轴移动台13的上下移动控制喷嘴14的高度。
由副控制部34b进行的Z轴方向的控制按门形架的功能而不同。安装在门形架2a上的涂敷头8,借助Z轴方向的移动,将密封材料涂敷头8的喷嘴14上下驱动。在门形架2b,同样地,借助Z轴方向的移动,将作为电极部的打点涂敷用的涂敷头8的喷嘴14上下驱动。在门形架2c,同样地,借助Z轴方向的移动,将液晶滴下用的涂敷头8的喷嘴14上下驱动。
下面,用门形架2a的密封材料涂敷用的涂敷头8的例子进行说明。在主控制部34a和副控制部34b的联合的控制下,各马达根据从键盘34g输入并存储在微机34aa的RAM内的数据进行移动/旋转,这样,使得保持在工件台6(图1)上的玻璃基板17在X轴方向移动任意距离,并且,借助X轴方向移动机构4a、4b使门形架2a~2c在X轴方向移动,从而使由上下移动喷嘴14的Z轴移动台13(图2)支承着的喷嘴14(图2)在X轴方向移动任意移动,在其移动中,用设定的气压对涂敷材料收容筒31(图6)继续加压,从喷嘴14前端部的喷出口喷出涂敷材料、即密封材料,在玻璃基板17上涂敷出所需的涂敷材料描绘图案。
在喷嘴14朝X轴方向水平移动的过程中,测距仪33(图6)计测喷嘴14与玻璃基板17的间隔,为了将该间隔总是保持为一定,用Z轴移动台13的上下移动控制喷嘴14的Z轴方向的位置。
图9是表示上述第1实施方式的整体动作的一具体例的流程图。下面,参照图2等,说明其动作。
在图9中,动作开始时(步骤100),首先,T轴驱动器34ai动作,使工件台6移动到架台1上的基板运入侧a附近、即图2的A位置附近,与此同时,使门形架2b、2c退避到基板运出侧b附近、即图2的C位置附近(步骤101)。接着,从运入侧运送带18a把玻璃基板17引入工件台6,同时,使门形架2a移动到玻璃基板17的定位位置、即图2的A位置附近。在工件台6的被基板定位销22a、22b(图3、图4)定位的规定位置,将玻璃基板17临时定位,用空气吸附孔21(图3)、空气喷出/吸附孔28(图4)进行吸附固定(步骤102)。
然后,用图像识别照相机37(图7)识别了玻璃基板17上的记号后,进行定位,用θ轴驱动器34ah(图7),借助设在工件台6下面的交叉滚子轴承23、XYθ轴方向微动机构24a~24d,修正θ轴方向的位置偏差(步骤103)。
如果正确修正了位置偏差,驱动Y轴驱动器34ag(图7)、Z轴驱动器39(图8),使门形架2a的Y轴移动机构、Z轴移动台13动作,把涂敷头8的喷嘴14的高度设定为图案描绘高度,用涂敷头8将密封材料涂敷到玻璃基板17上(步骤104)。
密封材料涂敷处理后,使X轴驱动器34af动作,把工件台6移动到架台1的中间位置、即图2的B位置,同时,使刚才结束了密封材料涂敷的门形架2a退避到架台1的运入侧a附近、即图2的A位置附近(步骤105)。
接着,使门形架2b移动到架台1的中间位置、即图2的B位置附近,执行电极材的打点涂敷(步骤106)。打点材的涂敷结束后,把工件台6移动到架台1的运出侧b附近、即图2的C位置,同时,使结束了电极材打点涂敷处理的门形架2b退避到架台1的运入侧a附近、即图2的A位置附近(步骤107)。
接着,使门形架2c移动到架台1的运出侧b附近、即图2的C位置附近,对被密封材料包围的内部进行液晶滴下涂敷(步骤108)。
上述一连串的涂敷动作结束后,玻璃基板17从工件台6被移到运出侧运送带18b上(步骤109)。
然后,判断是否停止上述全部工序(步骤110),对全部玻璃基板17的一连串处理结束后,全部作业结束,动作停止(步骤111)。
在上述第1实施方式中,在一个门形架上设置了六个涂敷头8,借助利用线性马达的这些涂敷头8用的Y轴方向移动机构,涂敷头8在门形架的横梁3上可沿其长度方向(Y轴方向)移动。用该Y轴方向移动机构改变涂敷头8的停止位置,可以对应于从外形2~3(m)见方尺寸的一块大玻璃基板17制作若干块面板时的涂敷。
另外,在该实施方式中,每个门形架2a~2c上各设置了六个涂敷头8,可以把同一个门形架、例如门形架2a的六个涂敷头8全部用于涂敷密封材料,但是,根据使用状况,也可以选择把门形架2a的六个涂敷头8和门形架2b的六个涂敷头8共计十二个涂敷头8全部用于涂敷密封材料或者用于涂敷打点材。
另外,在该实施方式中,设在同一个门形架上的涂敷头8全部是把相同的涂敷材料涂敷到玻璃基板17上,但是,也可以在同一个门形架上设置涂敷不同种类涂敷材料的涂敷头而使该门形架具有不同的功能。例如,在门形架2a上,六个涂敷头8之中的三个涂敷头8是喷出密封材料的涂敷头,其余的三个涂敷头8是喷出电极材的涂敷头,这样,能够使该门形架2a具有密封材料涂敷功能和电极材涂敷功能这样两种不同的功能。另外,也可以在基台1上只设置一台门形架,同样地,使该门形架具有密封材料涂敷功能、电极材涂敷功能及液晶滴下涂敷功能。
另外,也可以使设置在门形架2a上的六个涂敷头8停止工作,连同门形架2a一起退避到行程的一端侧,只使用两个门形架2b、2c,也可以作为示教数据设定,随机应变地使用。
根据该第1实施方式,若干材料的涂敷、例如密封材料涂敷、导通用打点涂敷、液晶滴下涂敷是用共同的工件台6进行的,这样,可把三种功能集约在一个装置内。
图10是概略地表示本发明涂敷装置和涂敷方法的第2实施方式的整体构造的构造图,40是耐压罩,41a是基板运入闸门,41b是基板运出闸门,42是吸引鼓风机,43是配管,与图2中对应的部分注以相同标记,其重复说明从略。
如图10所示,在该第2实施方式中,架台1上的工件台6和门形架2a~2c的移动范围被刚性的耐压罩40覆盖。在该耐压罩40的基板运入侧a设有基板运入闸门41a,在该耐压罩40的基板运入侧b设有基板运出闸门41b。基板运入闸门41a用于从运入侧运送带18a上把玻璃基板17运入耐压罩40内,并载置在工件台6上。基板运出闸门41b用于把涂敷处理完毕的玻璃基板17从耐压罩40内的工件台6运出到外部,并载置在运出侧运送带18b上。这些闸门41a、41b可以开闭,只在玻璃基板17运入、运出的通过时开放。
另外,耐压罩40的内部通过配管43与作为空气吸引机构的吸引鼓风机42连接,利用该吸引鼓风机42,把耐压罩40的内部设定为低于大气压力的压力环境。这样,内部成为低于大气压力的压力环境,从而空气密度降低,由工件台6、门形架2a~2c等构造物的移动而扬起灰尘的能力降低。与大气压环境相比,只扬起很小的灰尘,另外,扬起的灰尘量也少,在清洁的环境中制造的面板的的成品率也提高。
另外,根据与涂敷处理时间的平衡,需要把耐压罩40内部的压力下降成为高真空时,也可以用真空泵吸引来代替吸引鼓风机42。
除了上述构造外,其余与第1实施方式相同,其动作也如图9所示。
在上述各实施方式中,把具有多个功能的多台装置(门形架)并排设置,使这些装置可以移动,并利用装置使载置着玻璃基板的工件台移动到进行涂敷处理的位置。所以,不必采用共同的一台机械手或设置在装置间的多台机械手进行利用(用于对作为对象工件的玻璃基板的移交的)机械手运送的玻璃基板的移交,另外,由于缩短了玻璃基板的动线(移动线),所以,第1,可减少玻璃基板运送时的颗粒污染,提高液晶面板的制造时的成品率,第2,可缩小设置面积,有效利用洁净室。
在上述本实施方式中,以用于制作液晶面板的涂敷处理为例,但本发明并不限于此。因此,被涂敷处理的基板也不限于玻璃基板。