KR20070061772A

KR20070061772A - 페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법

Info

Publication number: KR20070061772A
Application number: KR1020067026977A
Authority: KR
Inventors: 이쿠오 하야후지; 고이치 하라다
Original assignee: 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2007-06-14
Also published as: TWI291901B; TW200706259A; WO2006118088A1; JPWO2006118088A1; CN1976760A

Abstract

페이스트 도포 장치(10)는, 모터(41)의 회전 속도에 따른 양의 페이스트를 노즐(33)로부터 토출시키는 펌프 수단(32)과, 노즐(33)과 기판(31)을 기판면을 따라 상대 이동시키는 이동 장치(17, 18)와, 펌프 수단(32)의 모터(41)와 이동 장치(17, 18)를 제어하는 제어 장치를 구비한다.

기판, 도포, 페이스트, 모터, 상대 이동, 노즐, 펌프, 스크류, 회전, 실린더, 밀봉재

Description

페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법{PASTE APPLICATION DEVICE AND PASTE APPLICATION METHOD}

본 발명은, 액정 표시 패널 등의 유리 기판의 사이에 액정 등의 액상(液狀) 물질을 밀봉하기 위한 페이스트(paste)를 도포하는 페이스트 도포 장치 및 페이스트 도포 방법에 관한 것이다.

유리 기판 상에 페이스트로 패턴을 도포하는 기술로서는, 노즐로부터 페이스트를 토출시키면서, 기판과 노즐 중 어느 한쪽을 다른 쪽에 대하여 평행한 수평면 내에서 이동시켜서 패턴을 도포하는 방법이 알려져 있다.

상기 방법에 있어서, 종래의 페이스트 도포 장치에서는, 특허 문헌 1에 명시된 바와 같이, 시린지(syringe) 내에 사전에 설정된 압력의 기체 압력을 가하여, 노즐(니들)로부터 페이스트 상태의 밀봉재를 토출시켜서 기판 상에 도포한다. 이 때, 노즐에 대해서, 기판을 상면으로 유지하는 스테이지를 평행 이동시키도록 하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특개평 11-119232호 공보

그러나, 기체 압력에 의해 페이스트 상태의 밀봉재를 노즐로부터 토출시키는 방식으로는, 기판 상면과 노즐 사이의 갭이 변동하면, 노즐로부터의 밀봉재의 토출 저항이 변동되어 밀봉재의 토출량이 변동한다. 또한, 주위 온도의 변화에 의하여 밀봉재의 점도가 변화되면, 노즐로부터의 토출량이 변동한다. 그 결과, 목적하는 부분에 필요한 도포량만큼의 페이스트를 도포할 수 없는 문제가 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 패턴(109)을 도포하는 속도, 즉, 스테이지 또는 헤드의 이동 속도가 빨라지면, 코너 부근에서의 스테이지 또는 헤드의 급가감 속도에 기인하여 헤드에 상하 진동이 생기고, 이에 따라, 기판과 노즐 사이의 갭이 변동되고, 패턴의 끊김(110)이나 도포량의 편차(111)가 발생한다.

그러므로, 코너 직전에서 도포하는 속도를 미리 감속시켜서 코너 부근에서의 헤드의 진동을 저감시키고, 패턴의 끊김이나 도포량의 편차(111)를 방지하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 단위시간당 토출하는 밀봉재의 양이 일정해지도록, 시린지 내에 압력 기체를 공급하고 있으므로 도포하는 속도를 늦추면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 늦춘 부분(112)의 도포량이 많아진다.

그러므로, 2개의 기판을 접합시켜서 액정 표시 패널을 제작할 때, 패턴(109)중 부분적으로 도포량이 많은 부분(112)의 밀봉재가 충분히 도포되지 않고, 2개의 기판의 간격에 편차가 생기거나, 또는 그 부분에서 도포된 밀봉재의 폭이 다른 부분에 비해 넓어지고, 소정의 장소 외로 돌출하는 등의 문제가 발생한다.

전술한 바와 같은 문제를 방지하기 위해, 패턴(109)의 코너 부근에서 도포하는 속도를 감속하고 동시에 시린지 내의 기체 압력을 저감시키는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 일반적으로 기체는, 압력을 가하면 체적이 감소하기 쉬운 성질, 즉 압축성이 크므로, 기체 압력이 변경된 후, 토출량이 변화할 때까지의 응답성이 좋 지 못하고, 또 응답 시간은 시린지 내의 밀봉재의 잔량에 의해서도 변화한다. 또한, 응답성이 나쁘므로, 도포 개시점(113)에서는 도포량이 과소하게 되고, 도포 종료점(114)에서는 도포량이 과다해지는 문제가 생긴다.

본 발명은, 기판 상의 목적하는 부분에 페이스트를 필요한 양만큼 도포하는 것을 과제로 하고 있다.

본 발명은, 2개의 기판 사이에 액상 물질을 밀봉하기 위한 페이스트를 노즐로부터 토출시켜서, 적어도 한쪽의 기판에 페이스트를 도포하는 페이스트 도포 장치에 있어서, 노즐을 구비하는 실린더와, 상기 실린더 내에 회전 가능하게 설치되어 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 모터를 구비하는 펌프 수단과, 상기 노즐과 상기 기판을, 상기 기판면을 따라 상대 이동시키는 이동 장치와, 상기 펌프 수단의 모터와 상기 이동 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것이다.

본 발명은, 2개의 기판 사이에 액상 물질을 밀봉하기 위한 페이스트를 노즐로부터 토출시켜서, 적어도 한쪽의 기판에 페이스트를 도포하는 페이스트 도포 방법에 있어서, 스크류의 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 펌프 수단에 의해 상기 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시켜서, 상기 기판에 페이스트를 도포할 때, 상기 기판에 소정의 도포량으로 상기 페이스트가 도포되도록 상기 스크류의 회전을 제어하도록 한 것이다.

도 1은 페이스트 도포 장치를 나타낸 전체도이다.

도 2는 도 1의 토출 펌프를 확대하여 나타낸 모식도이다.

도 3은 도포 동작을 설명하기 위한 모식도이다.

도 4는 도포 위치와 토출 펌프의 모터 속도의 관계를 나타내는 도면이다.

도 5는 종래예의 오목부에서의 밀봉재의 도포 패턴을 설명하기 위한 모식도이다.

도 6은 종래예의 밀봉재의 도포 패턴을 나타낸 모식도이다.

도 7은 종래예의 밀봉재의 도포 패턴을 나타낸 모식도이다.

도 8은 토출 펌프에서의 실린더와 스크류의 다른 예를 나타낸 모식도이다.

도 1에 나타낸 본 발명의 페이스트 도포 장치(10)는 사각 평판형의 베이스(11)를 구비하고, 베이스(11)는 4개의 다리(12) 위에 고정되어 있다. 베이스(11)의 상면에는 X축 방향(도 1의 좌우 방향)으로 이송시키는 X축 방향 이송용 테이블(13)이 이송 기구(14)를 통하여 좌우 방향으로 이동 가능하게 설치되고, X축 방향 이송용 테이블(13) 위에는 Y축 방향(도 1의 전후 방향)으로 이송시키는 Y축 방향 이송용 테이블(15)이 이송 기구(16)를 통하여 전후 방향으로 이동 가능하게 형성되어 있다.

또한, 베이스(11) 상에는 게이트형의 칼럼(20)이 고정되고, 칼럼(20)의 X축방향으로 연장되는 수평보(20A)의 앞면부에 고정한 직선 가이드(21) 상에 2개의 헤드(22)가 좌우 방향으로 소정의 간격을 두고 설치되고, 2개의 헤드(22)는, 이송 기 구(23)에 의하여 X축 방향(좌우 방향)으로 이동 가능하도록 설치된다. 이에 따라, 2개의 헤드(22)의 X축 방향의 간격을, 후술하는 기판(31) 상에 형성하는 복수개의 패턴의 X축 방향에 있어서 배치 간격으로 맞출 수 있도록 되어 있다.

이송 기구(14, 16, 23)는, 각각 도시하지 않은 이송 나사와 너트와, 이송 나사를 회동하는 구동용의 서보모터(24, 25, 26)로 구성된다. 그리고, 이송 기구로서는 직선형의 고정자와, 상기 고정자 위를 이동하는 가동자로 이루어지는 리니어 모터로 구성될 수도 있다.

Y축 방향 이송용 테이블(15) 위에는 사각 평판형의 스테이지(30)가 고정되고, 스테이지(30) 상에는 액정 표시 패널의 유리 기판(31)이 유지된다.

2개의 헤드(22)에는, 각각 토출 펌프(32)(펌프 수단)가 도시하지 않은 Z축 방향으로 이동시키는 이동 장치(Z축 방향 이동 장치)를 통하여 설치된다. 토출 펌프(32)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 선단부에 노즐(33)을 구비하는 중공(中空)의 실린더(34)와, 실린더(34) 내에 연결 부재(35)를 통하여 회전 가능하게 설치된 스크류(36)와, 실린더(34)와 병렬로 설치된 저장 용기(40)로 이루어진다.

스크류(36)는 외주에 나사부(36A)를 가지고, 실린더(34)의 기단부에 고정된 구동용의 서보모터(41)에 연결된다. 저장 용기(40) 내에는 액상의 밀봉재(44)(페이스트)가 저장되고, 밀봉재(44)의 상부에는 압력 기체실(45)이 형성되고, 압력 기체실(45)은 호스(46)를 통하여 도시하지 않은 기체 압력원에 연결된다.

압력 기체실(45)에는, 기체 압력원으로부터 압력 기체의 공급이, 스크류(36)의 회전이 개시되는 타이밍보다 사전에 설정된 시간만큼 빠른 타이밍에서 개시되 고, 스크류(36)의 회전이 정지되는 타이밍에서 정지된다.

저장 용기(40)의 저부는 파이프(42)를 통하여 실린더(34) 상부의 개구(43)에 연결되고, 실린더(34) 상부의 개구(43)는 스크류(36)의 나사부(36A)의 상단 외주를 향하여 개구된다. 실린더(34)의 내주와 상하의 나사부(36A) 사이는 밀봉재로 충만된 나선형의 액체실이 형성된다. 여기서, 액체실 내를 밀봉재로 충만시키려면, 예비 토출 동작에 의하여 하기의 설명과 같이 실행된다.

즉, 압력 기체실(45) 내에 압력 기체를 공급하고, 이 상태에서 스크류(36)를 회전시킨다. 액실 내가 밀봉재로 채워지고, 밀봉재가 노즐(33)로부터 토출되기까지 스크류(36)를 계속 회전시킨다. 이 때, 밀봉재가 노즐로부터 토출된 후에도 설정된 시간동안 스크류(36)를 계속 회전시키는 것이, 액실 내에 공기를 잔류시키지 않고 밀봉재를 액실 내에 충만시킬 수 있으므로 바람직하다.

토출 펌프(32)는, 노즐(33)과 일체로 설치된 도시하지 않는 레이저 변위계 등의 거리 측정기를 구비한다. 후술하는 제어 장치는, 상기 거리 측정기에 의한 기판(31)면까지의 거리의 측정치에 의한 피드백 제어를 하여, 노즐(33)과 기판(31)면 사이의 갭을 사전에 설정된 거리를 유지하도록 제어(갭 제어)한다.

토출 펌프(32)의 모터(41)를 회전시키면, 스크류(36)가 회전되고, 실린더(34)의 내주와 스크류(36)의 외주의 나사부(36A) 사이의 밀봉재가 노즐(33)로부터 토출되고, 모터(41)의 회전량에 따른 양의 밀봉재가 노즐(33)로부터 토출된다.

예를 들면, 스크류(36)가 일회전하면, 나사부(36A)의 피치에 해당되는 양만큼의 밀봉재가 노즐(33)로부터 토출된다. 그리고, 노즐(33)로부터의 밀봉재의 단 위시간당의 토출량은, 모터(41)의 회전 속도(단위시간당의 회전량)에 비례하므로, 모터(41)의 회전 속도를 변경하면, 노즐(33)로부터의 밀봉재의 단위시간당의 토출량을 변경할 수 있다.

토출 펌프(32)는, 종래 기술과 같이, 압력 기체가 밀봉재를 밀어내는 것이 아니라, 스크류(36)가 그 나사부(36A)에 의해 직접 기계적으로 액상의 밀봉재를 밀어 내므로, 모터(41)의 회전량에 비례한 토출량을 얻을 수 있다.

스테이지(30)의 X축 방향과 Y축 방향 이송용 테이블(13, 15) 및 이송 기구(14, 16)로 이루어지는 이동 장치(17, 18) 및, 2개의 헤드(22) 및 이송 기구(23)로 이루어지는 이동 장치(19)는, 토출 펌프(32)의 노즐(33)과 스테이지(30) 상의 기판(31)을 기판(31)면을 따라 평행하게 상대 이동시킨다.

또한, 페이스트 도포 장치(10)는, 도시하지 않은 제어 장치를 구비하고, 제어 장치는 노즐(33)과 기판(31)의 기판면을 따르는 방향의 상대 이동 속도, 즉, X축 방향의 상대 이동 속도, Y축 방향의 상대 이동 속도, 및 X축 방향의 상대 이동 속도와 Y축 방향의 상대 이동 속도를 합성한 상대 이동 속도에 따라 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 제어한다.

다음에, 상기 구성의 도포 장치(10)에 의해, 스테이지(30) 상에 유지된 액정 표시 패널용의 유리 기판(31)의 둘레부에 밀봉재를 도포하는 동작에 대하여, 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다. 그리고, 여기서는, 2개의 헤드(22)는, 동일한 도포 패턴 P를 병행하여 도포하므로, 설명을 간단하게 하기 위해, 2개의 헤드(22) 중 하나의 헤드(22)에 의한 도포 동작만 설명한다.

도포 장치(10)는 직사각형의 유리 기판(31)의 둘레부를 따라 밀봉재를, 도 3의 시계 방향으로 직선형으로 도포하여, 직사각형의 도포 패턴 P를 그린다.

먼저, 제어 장치는 노즐(33)을 도포 개시점 O의 바로 위로 이동시킨다. 그리고, Z축 이동 장치를 제어하여 노즐(33)을 하강시키고, 거리 측정기의 측정치에 의한 피드백 제어에 의해, 노즐(33)과 기판(31)면 사이의 갭이 사전에 설정된 거리가 되도록 제어한다.

이 후, 제어 장치는 이송용 테이블(13)로 이루어지는 X축 방향 이동 장치(17)의 모터(24)를 회전시키고, 기판(31)을 노즐(33)에 대해서, 도 3의 X축의 우측 방향으로 이동시킨다. 그와 동시에, 제어 장치는 X축 방향 이동 장치(17)(이하, X축 방향 이송용 테이블(13)을 이동시키는 것으로 설명한다)의 모터(24)와 동기하여 토출 펌프(32)의 모터(41)를 회전시켜서, 노즐(33)로부터 밀봉재를 토출한다.

도 4의 가로축에 도포 개시점 O로부터 도포 종료점 F에 이르는 과정에서의 기판상의 도포 위치를 나타내고, 세로축에 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 나타낸다.

도포 개시점 O에 있어서는, X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24)는 정지 상태로부터 직선 부분 S와 대응하여 설정된 회전 속도 Vs까지 가속되므로, 제어 장치는 X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24)의 회전 속도의 변화와 동기하여, 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전을 정지상태로부터 회전 속도 Vs와 대응하는 제1 회전 속도 V1까지 가속시킨다.

상기 도포 개시점 O 부근(도 4에 W1으로 나타낸다)에서, 이동 장치(17)의 이동 속도는, 도포 패턴 P의 직선 부분 S(도 4)의 이동 속도에 비해 저속이다. 상기 도포 개시점 O 부근의 저속 이동 영역에서, 밀봉재의 단위시간당 토출량을 직선 부분 S와 대응하는 고속 이동 영역의 토출량보다 적게 설정하여, 단위길이당 도포량이 고속 이동 영역의 도포량과 동일해지도록 한다. 그 결과, 도포 개시점 O 부근에서 도포량이 많아지는 것을 방지하여, 도포 패턴의 선폭이나 두께가 커지는 것을 방지한다.

이어서, 좌측전방의 코너 C1 앞에 가까워지면, 제어 장치는 X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24)를 코너 C1 부근(도 4에서 W2로 나타내다)의 저속 이동 영역과 대응하여 설정된 회전 속도 Vw까지 감속시킨다. X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24)의 감속과 동기하여, 제어 장치는 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전을 제1 회전 속도 V1으로부터 회전 속도 Vw와 대응하는 제2 회전 속도 V2까지 감속시킨다.

이어서, 좌측전방의 코너 C1에 이르면, 제어 장치는 X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24)를 감속시켜서 정지시킨다. 제어 장치는, 감속의 개시와 동시에 Y축 방향의 이동 장치(18)의 모터(25)의 회전을 개시시켜서, 코너 C1 부분을 그릴 때 기판(31)과 노즐(33)의 기판(31)면을 따르는 방향에서의 상대 이동 속도가 일정하게 되도록 그 회전 속도를 제어한다. 제어 장치는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 동안에, 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전을 제2 회전 속도 V2로 유지한다.

상기 코너 C1 부근(도 4에 W2로 나타낸다)에서, 이동 장치(17)의 이동 속도는, 도포 패턴 P의 직선 부분 S의 이동 속도에 비해 저속이다. 상기 코너 C1 부근 W2의 저속 이동 영역에서는, 밀봉재의 단위시간당 토출량을 고속 이동 영역의 토출량보다 적게 설정하여 단위길이당 도포량이 고속 이동 영역의 도포량과 동일해지도록 한다.

그 결과, 코너 C1 부근 W2에서 도포량이 많아지는 것을 방지하여, 도포 패턴의 선폭이나 두께가 커지는 것을 방지한다. 또한, 코너 C1 부근 W2에서 기판(31)과 노즐(33)의 상대 이동 속도를 직선 부분 S의 이동 속도보다 저속으로 설정하므로, 코너 C1에서의 이동 장치(17, 18)의 가속 및 감속에 기인하는 헤드(22)의 상하 진동을 방지하여, 코너 C1 부근 W2에서의 패턴의 끊김이나 도포량에 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 상기 좌측전방의 코너 C1과 마찬가지로, 좌측후방의 코너 C2, 우측후방의 코너 C3, 우측전방의 코너 C4를 거쳐, 도포 종료점 F의 앞에 이른다. 코너 C2, C3, C4 부근의 저속 이동 영역에서는, 상기 코너 C1과 마찬가지로 단위시간당 토출량을 적게 설정하여 단위길이당 도포량을 고속 이동 영역과 동일해지도록 한다.

도포 종료점 F부근에서는, 제어 장치는 X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24)를 감속시키는 것과 동기하여, 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전을 서서히 늦추어서, 밀봉재의 토출량을 줄인다. 그 결과, 도포 종료점 F부근에서 도포량이 많아지지 않도록 하여, 도포 패턴의 선폭 방향 및 두께가 커지는 것을 방지한다.

이어서, 노즐(33)을 도포 종료점 F로부터 다음 패턴의 도포 개시점 O로 이동시킨다. 이번 패턴이 기판(31) 상에 형성하는 마지막 패턴일 경우에는, 도포 종료 점 F로부터 도포 개시점 O로 이동할 필요가 없다. 이상으로 유리 기판(31) 상에 밀봉재를 도포하는 하나의 사이클이 종료된다.

이상과 같이, 직사각형의 도포 패턴 P로 밀봉재를 기판(31)에 도포할 경우, 도포 개시점 O 부근, 코너 C1 ~ C4(이하 코너 C로 나타낸다)의 도포중, 및 도포 종료점 F부근에서는, 직선 부분 S에 비해 노즐(33)과 기판(31)의 상대 이동 속도가 늦어지므로, 모터(41)의 회전 속도를 늦추어서 노즐(33)로부터의 밀봉재의 토출량을 적게 설정한다. 그 결과, 기판(31) 상에 균일한 도포량으로 이루어지는 도포 패턴 P를 도포할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이 기판(31A) 표면의 후막(厚膜)이나 회로 등의 구성에 의해 평평한 기판(31A)에 단차 또는 오목부 G가 존재하는 경우에는, 노즐(33)으로부터 밀봉재를 토출시키는 모터(41)의 회전 속도를 높여서 부분적으로 밀봉재의 도포량을 오목부 G 이외의 다른 부분 I보다 증가시킨다.

직사각형의 도포 패턴 P로 밀봉재를 기판(31A)에 단위길이당 도포량이 일정하게 되도록 도포할 때, 기판(31A) 표면에 오목부 G가 존재하면, 오목부 G에서 밀봉재의 절대 도포 높이가 낮아진다. 이 경우, 오목부 G에서 노즐(33)로부터의 밀봉재의 단위시간당 토출량이 증가하도록, 모터(41)의 회전 속도를 빠르게 설정한다. 이로써, 도포된 밀봉재의 높이(기판(31A) 표면으로부터의 상대 높이가 아닌 절대 높이)가 일정하게 되도록 제어한다.

그 결과, 기판(31A)면 상에 균일한 높이의 도포 패턴이 도포되어서, 2개의 기판(31A, 31B)을 접합시킬 때, 기판(31A, 31B) 사이에 간극 H가 생기지 않게 되 어, 접합된 2개의 기판(31A, 31B) 사이에 밀봉재에 의하여 밀봉된 액정이 새거나, 밀봉재로 둘러싸인 영역 내로 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 제조되는 액정 표시 패널의 품질을 향상시킬 수 있다.

그리고, 기판(31A) 표면에 오목부가 형성되는 예를 설명하였지만, 볼록부가 형성되어 있는 경우에도, 볼록부와 대응하는 위치에서 노즐(33)로부터의 밀봉재의 토출량을 감소시키도록, 모터(41)의 회전 속도를 늦추어서 대응할 수 있다.

또한, 기판(31A) 표면에 형성되는 오목부나 볼록부의 위치는, 기판(3lA)의 설계 데이터를 사용하거나, 사전에 기판(31A) 표면의 높이 데이터를 측정하여 파악할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(a) 토출 펌프(32)는 스크류(36)를 모터(41)로 회전시킴으로써 모터(41)의 회전량에 비례한 양(체적)의 밀봉재를 기계적으로 밀어내므로, 주위 온도의 변화에 의해 밀봉재의 점도가 변화되거나, 토출 펌프(32)의 실린더(34) 내의 밀봉재의 잔량이 감소되더라도, 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 일정하게 유지함으로써 노즐(33)로부터 토출되는 밀봉재의 단위시간당 토출량을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 기체 압력에 의한 토출의 경우, 노즐(33)과 기판(31) 사이의 갭이 변동하면, 노즐(33)로부터의 밀봉재의 토출 저항이 변동되고, 이 영향에 의하여 밀봉재의 토출량이 변동한다.

그러나, 본 실시예의 도포 장치(10) 또는 도포 방법에 의하면, 스크류(36)의 회전에 수반하는 스크류(36)의 나사부(36A)에 의한 기계적 밀어내기에 의해 밀려 나온 만큼의 밀봉재를 노즐(33)로부터 토출시키므로, 나사부(36A)에 의해 밀려나온 만큼의 밀봉재를 노즐(33)로부터 토출 시킬 수 있고, 토출 펌프(32)의 노즐(33)로부터 토출된 밀봉재의 토출량이 갭의 변동의 영향을 쉽게 받지 않고, 기계적으로 항상 일정량의 밀봉재를 밀어낸다.

그 결과, 밀봉재를 기판(31) 상에 균일하게 도포할 수 있고, 기판(31)에 대한 밀봉재의 도포 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 액정이 새거나 공기의 유입이 방지되고, 품질이 양호한 액정 표시 패널을 제조할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 기체 압력에 의해 노즐로부터 밀봉재를 토출시킬 경우에 필수적인, 노즐(33)과 기판(31) 사이의 갭을 일정하게 유지하는 제어(갭 제어)가 불필요하거나, 또는 제어 횟수를 줄일 수 있으므로, 제어의 간소화를 도모할 수 있다. 또한, 갭 제어의 처리에 필요한 시간이 불필요하거나, 혹은 감소시킬 수 있으므로, 밀봉재의 도포에 필요한 시간을 단축할 수 있으므로, 효율을 향상시킬 수 있다.

(b) 직사각형의 도포 패턴 P로 밀봉재를 기판(31)에 도포할 때, 도포 개시점 O 부근, 코너 C 부근, 도포 종료점 F 부근에서는, 직선 부분 S에 비해 노즐(33)과 기판(31)의 상대 이동 속도가 늦추어지므로, 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 늦추어서, 노즐(33)로부터의 밀봉재의 단위시간당 토출량을 적게 설정한다.

이 때, 노즐(33)로부터의 밀봉재의 단위시간당 토출량은, 스크류(36)의 회전에 의한 기계적 밀어내기에 의해 우수한 응답성으로 제어된다. 그 결과, 기판(31) 상에 균일한 도포량으로 도포 패턴을 도포할 수 있다.

(c) 도포 개시점 O 부근, 코너 C 부근을 도포중, 및 도포 종료점 F 부근에서 토출 펌프(32)의 노즐(33)과 기판(31)의 상대 이동 속도가 감속되는 경우, 기판(31)의 이동 장치(17, 18)의 모터(24, 25)의 회전 속도와 토출 펌프(32)의 스크류(36)의 모터(41)의 회전 속도를 동기하여 감속시킨다.

그 결과, 종래와 같이 도포 개시점 O 부근, 코너 C 부근의 도포중이나 도포 종료점 F 부근에서 밀봉재의 도포량이 많아지는 것이 방지할 수 있으므로, 기판(31)상에 균일한 도포량으로 도포 패턴을 도포할 수 있다.

(d) X축 방향의 이동 장치(17)의 모터(24) 또는 Y축 방향의 이동 장치(18)의 모터(25)로 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 동기하여 제어함으로써, 도포 개시점 O에 있어서, 밀봉재를 노즐(33)로부터 토출시키는 타이밍과 스테이지(30) 또는 헤드(22)가 움직이는 타이밍을, 설정한 대로 매회 동일하도록 할 수 있다.

마찬가지로, 도포 종료점 F에 있어서도, 스테이지(30) 또는 헤드(22)가 정지하는 타이밍과 밀봉재를 노즐(33)로부터 토출시키는 것을 중지하는 타이밍을, 매회 동일하도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 밀봉재의 도포 개시점 O와 도포 종료점 F의 형상을 설정한 대로 재현성이 우수하게 도포할 수 있다.

(e) 밀봉재를 노즐(33)로부터 스크류(36)의 회전에 의해 기계적으로 밀어내므로, 스크류(36)를 회전시키는 모터(41)의 회전 속도를 변화시킴으로써, 밀봉재의 단위시간당 토출량을 응답성이 우수하게 증감시킬 수 있다.

그러므로, 기판(31)표면의 후막이나 회로 등의 구성에 의해 기판(31)에 단차 또는 오목부 G가 존재하는 경우, 상기 단차 또는 오목부 G에 맞추어서 밀봉재를 노즐(33)로부터 토출시키는 모터(41)의 회전 속도를 변화시켜서 밀봉재의 도포량을 증감시킴으로써, 종래의 실린더(34)에 부여되는 기체 압력을 변화시켜서 도포량을 제어하는 방식보다 용이하게 목적하는 부분에 필요한 밀봉재의 도포량으로 재현성이 우수하게 도포 패턴 P를 도포할 수 있다.

(f) 스크류(36)를 회전시킬 때, 저장 용기(40)의 압력 기체실(45) 내에 압력 기체를 공급하고, 스크류(36)의 회전을 정지시키는 타이밍에서 압력 기체의 공급을 정지시킨다. 압력 기체는, 스크류(36)가 회전하고 있는 동안, 저장 용기(40) 내의 밀봉재를 개구(43)를 향하여 가압하므로, 개구(43) 부분에서의 밀봉재의 흡입이 부족하지 않도록, 실린더(34) 내에 확실하게 밀봉재를 공급할 수 있다.

그 결과, 밀봉재를 노즐로부터 안정적으로 토출시킬 수 있으므로, 밀봉재의 도포량이 분산되거나, 도포된 밀봉재의 도포 패턴 P가 끊기는 등의 문제를 방지할 수 있다. 특히, 밀봉재의 점도가 높은 경우나, 스크류(36)의 회전 속도가 빠른 경우에 효과적이다.

또한, 스크류(36)의 회전을 정지시키는 타이밍에서 압력 기체의 공급을 중지시키면, 스크류(36)가 정지중에는, 압력 기체에 의한 밀봉재에 대한 압력의 부여를 정지시키므로, 실린더(34) 내의 밀봉재가 노즐(33)로부터 누출되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 그 다음 기판(31) 상에 밀봉재를 도포할 때, 노즐(33)로부터 누출되어 노즐(33)의 선단에 모인 밀봉재가 기판(31) 상의 도포 개시 위치에 부착되 어, 그 부분에서 도포량이 과다해지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라서도, 밀봉재를 균일한 도포량으로 품질이 우수하게 도포할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 구체적인 구성은 본 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 설계가 변경되어도 본 발명에 포함된다. 예를 들면, 실시예에서는, 노즐(33)과 기판(31)의 상대 이동 속도에 따라 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 제어하였지만, 밀봉재의 단위길이당 도포량이 일정해지도록 토출 펌프(32)의 모터(41)의 회전 속도를 제어할 수도 있다.

또한, 코너 C 부근에서 기판(31)과 노즐(33)의 상대 이동 속도를 감속시키는 예로서 설명하였지만, 직선 부분 S의 상대 이동 속도를 그대로 적용할 수도 있다. 이 경우, 코너 C에서의 이동 장치(17, 18)의 가감 속도에 기인하여 헤드(22)에 상하 진동이 생기고, 이에 따라 노즐(33)로부터의 밀봉재의 토출 저항이 변동하더라도, 스크류(36)가 그 나사부(36A)에 의한 기계적 밀어내기로 밀어낸 만큼의 밀봉재를 노즐(33)로부터 토출시키므로, 노즐로부터의 페이스트의 토출량이 변화되는 것을 방지할 수 있다.

그러므로, 기판에 대하여 필요로 하는 도포량으로 페이스트를 도포할 수 있고, 코너 C 부근에 있어서도 페이스트를 균일한 도포량으로 직선형으로 도포할 수 있고, 정밀도가 우수한 도포 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 갭 제어를 행하는 예에서 설명한 바와 같이, 갭 제어를 생략하여도 된다. 이 경우, 갭 제어를 전혀 행하지 않도록 해도 되고, 노즐(33)을 도포 개시점 O에 위치시킬 때에만 갭 제어를 행하고, 패턴을 그릴 때에는 갭 제어를 생략하도록 해도 된다.

또한, 스크류(36)를, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 하단이 실린더(34)의 노즐(33)이 설치된 저부(선단부)에 이르도록 배치한 예로서 설명하였지만, 도 8에 나타낸 바와 같이, 그 하단과 실린더(34)의 저부 사이에 공간(47)이 형성되도록 배치해도 된다.

즉, 스크류(48)는, 실린더(34) 내에 설치되어 있고, 상단부가 모터(41)의 회전축에 연결 부재(35)를 통하여 연결되며, 하단부가 자유단이 된다. 그리고, 스크류(48)는, 상기 자유단과 실린더(34)의 노즐(33)이 설치된 저부 사이에, 도 2에 나타낸 스크류(36)의 자유단과 실린더(34) 저부의 간격보다 큰 간격을 가지고, 그 사이에 밀봉재를 저장할 수 있도록 한다.

또한, 스크류(34)의 나사부(36A)가 하나인 예를 설명하였지만, 2개 이상이라도 된다. 이와 같이, 피치 P를 가지는 나사부(36A)를 복수개(n개) 설치한 경우, 리드 L은, L = nP가 된다. 그리고, 하나의 나사부(36A)를 가지는 스크류(36)와 동일한 피치 P로 n개의 나사부(36A)를 가지는 스크류(36)를 설치할 경우, 하나의 나사부(36A)를 가지는 스크류(36)와 동일한 토출량을 얻기 위해 필요한 모터(41)의 회전수는 1/n이 된다.

그러므로, 스크류(36)를 회전 구동시키는 모터(41)의 회전수는 1/n이면 되므로, 스크류(36)와 밀봉재 또는 밀봉재끼리의 마찰, 또는, 모터(41)의 발열이 밀봉재로 전해지는 등으로 인하여, 밀봉재가 발열하여 경화되거나 열화되는 것을 억제 할 수 있으므로, 고가의 밀봉재를 폐기하는 것에 따른 손실을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 페이스트를 기판 상의 목적하는 부분에 필요한 도포량으로 도포할 수 있고, 기판에 대한 페이스트의 도포 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 2개의 기판이 액정 표시 패널을 제조하기 위한 유리 기판이며, 액상 물질이 액정인 경우에는, 액정 누출이나 공기의 침입이 방지되고, 품질이 양호한 액정 표시 패널을 제조할 수 있다.

Claims

2개의 기판 사이에 액상(液狀) 물질을 밀봉하기 위한 페이스트(paste)를 노즐로부터 토출시켜서, 적어도 한쪽의 기판에 페이스트를 도포하는 페이스트 도포 장치에 있어서,

노즐을 구비하는 실린더와, 상기 실린더 내에 회전 가능하게 설치되어 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 모터를 구비하는 펌프 수단과,

상기 노즐과 상기 기판을 상기 기판면을 따라 상대 이동시키는 이동 장치와,

상기 펌프 수단의 모터와 상기 이동 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 노즐과 상기 기판의 상대 이동 속도에 따라 상기 펌프 수단의 모터를 제어하는, 페이스트 도포 장치.
제2항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 기판에 대한 상기 페이스트의 단위길이당 도포량이 일정하게 되도록 상기 펌프 수단의 모터를 제어하는, 페이스트 도포 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 장치는, 상기 노즐과 상기 기판의 상대 위치 정보에 따라 상기 기판에 대한 상기 페이스트의 단위길이당 도포량이 상이하게 되도록 상기 펌프 수단의 모터를 제어하는, 페이스트 도포 장치.
제4항에 있어서,

상기 제어 장치는, 오목부를 가지는 기판에 대하여, 상기 오목부에서의 단위길이당 도포량이 상기 오목부 이외의 다른 부분에서의 단위길이당 도포량보다 많아지도록 상기 펌프 수단의 모터를 제어하는, 페이스트 도포 장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더는 그 선단부에 상기 노즐을 구비하고,

상기 스크류는, 상기 모터와 연결되는 연결단과는 반대측의 단부를 상기 선단부에 대향시키는 동시에, 상기 단부와 상기 선단부 사이에 소정의 간격이 설정되어 이루어지는, 페이스트 도포 장치.
제1항에 있어서,

2개의 상기 기판은 액정 표시 패널을 제조하기 위한 유리 기판이며, 상기 액상 물질은 액정인, 페이스트 도포 장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더에 연결되고 상기 페이스트를 저장하는 저장 용기와,

상기 저장 용기 내에 기체 압력을 공급하는 기체 압력원을 구비하고,

상기 기체 압력원은, 상기 스크류가 회전할 때, 상기 저장 용기 내에 압력 기체를 공급하고, 상기 스크류가 정지할 때, 압력 기체의 공급을 중지하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
제1항에 있어서,

상기 스크류는 나사부를 복수개 구비한 것을 특징으로 하는 페이스트 도포 장치.
2개의 기판 사이에 액상 물질을 밀봉하기 위한 페이스트를 노즐로부터 토출 시켜서, 적어도 한쪽의 기판에 페이스트를 도포하는 페이스트 도포 방법에 있어서,

스크류의 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 펌프 수단에 의해 상기 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시켜서, 상기 기판에 페이스트를 도포할 때, 상기 기판에 소정의 도포량으로 상기 페이스트가 도포되도록 상기 스크류의 회전을 제어하는, 페이스트 도포 방법.
제10항에 있어서,

상기 노즐과 상기 기판의 상대 이동 속도에 따라, 상기 스크류의 회전을 제 어하는, 페이스트 도포 방법.
제11항에 있어서,

상기 기판에 대한 상기 페이스트의 단위길이당 도포량이 일정하게 되도록 상기 스크류의 회전을 제어하는, 페이스트 도포 방법.
제10항에 있어서,

상기 노즐과 상기 기판의 상대 위치 정보에 기초하여, 상기 기판에 대한 상기 페이스트의 단위길이당 도포량이 상이하게 되도록, 상기 스크류의 회전을 제어하는, 페이스트 도포 방법.
제13항에 있어서,

오목부를 가지는 기판에 대해, 상기 오목부에서의 단위길이당 도포량이 상기 오목부 이외의 다른 부분에서의 단위길이당 도포량보다 많아지도록 상기 스크류의 회전을 제어하는, 페이스트 도포 방법.