CN101118354A - 用于测量喷嘴与传感器之间的x轴和y轴方向距离的方法 - Google Patents

用于测量喷嘴与传感器之间的x轴和y轴方向距离的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种在糊状物分配器中使用的方法，该糊状物分配器在基板上分配糊状物以形成特定糊状物图案，该方法根据从传感器所获得的数据来保持喷嘴与基板之间的恒定距离，该方法包括以下步骤：通过使具有用来分配糊状物的喷嘴的分配头单元沿Y轴方向移动，在基板上形成沿Y轴方向具有特定长度的Y轴方向纵向图案；通过使传感器能够沿X轴方向扫描整个Y轴方向纵向图案，来测量传感器与喷嘴之间的X轴方向距离；通过使具有用来分配糊状物的喷嘴的分配头单元沿X轴方向移动，形成沿X轴方向具有特定长度的X轴方向纵向图案；以及通过使传感器能够沿Y轴方向扫描整个X轴方向纵向图案，来测量传感器与喷嘴之间的Y轴方向距离。

Description

用于测量喷嘴与传感器之间的X轴和Y轴方向距离的方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量喷嘴与传感器之间的X轴方向距离和Y轴方向距离的方法。
背景技术
平板显示器包含越来越多的技术，使得视频显示器与使用阴极射线管的传统电视机和视频显示器相比更轻且薄得多，并且平板显示器通常小于10cm(4英寸)厚。需求不断更新的平板显示器包括液晶显示器(LCD)、等离子显示器、场致发射显示器(FED)、有机发光二极管显示器(OLED)、表面传导电子发射显示器(SED)、纳米发射显示器(NED)、以及电致发光显示器(ELD)。
液晶显示器(LCD)是由排列在光源或反射体前方的多个彩色或单色像素制成的薄形平板显示装置。液晶显示器由于其使用非常少量的电力而广泛应用。
用作液晶显示器的液晶面板制造如下。
在上玻璃基板上形成彩色滤光片和共用电极的图案。在与上玻璃基板相对的下玻璃基板上形成薄膜晶体管(TFT)和像素电极的图案。在上、下玻璃基板上沉积校准层。摩擦(rub)该校准层，以使介于两校准层之间的晶体分子具有预倾角和方向。
使用糊状物分配器在上、下玻璃基板中的任一个上形成糊状物图案，以紧密地密封中间存在液晶层的上、下玻璃基板。之后，使用LC分配器在其上形成有糊状物图案的玻璃基板上分配液晶。最后，组装上、下玻璃基板，从而制成液晶面板。
该糊状物分配器包括：工作台；分配头单元，其上装有喷嘴，通过该喷嘴来分配液体，诸如糊状物或液晶；分配头单元支撑框架，用于支撑分配头单元。
糊状物分配器在基板上分配糊状物或液晶的同时，通过使其上安装有基板的工作台沿Y轴方向移动，通过使分配头单元沿X轴方向移动，或通过使两者沿X-Y轴方向移动来保持喷嘴与基板之间的恒定距离。
传感器设置在每个分配头单元上，以感测喷嘴与基板之间的距离。控制单元根据传感器所提供的有关喷嘴与基板之间距离的数据来控制喷嘴与基板之间的距离。
初始设置在其对应分配头单元上的传感器可以定位在不同的位置。因此，传感器的所有位置都需要根据给定值进行单独设定。而且，为更换旧传感器后来安装的传感器可以定位在与初始设定位置不同的位置处。因此，后来安装的传感器的位置也需要根据给定值进行调整。如果初始或后来安装的每个传感器未正确地设定或未根据给定值进行调整，则分配头单元在基板上形成在深度、横截面面积等方面互不相同的糊状物图案。
根据传统方法，手动地调整喷嘴与传感器之间的距离。即，操作人员用肉眼、通过移动其上安装有基板的工作台来确认监视器上示出的喷嘴位置和传感器位置。因此，可以测量喷嘴与传感器之间的距离。
像这样的传统方法是耗时的、需要更多的经验、并降低了准确度和精度。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种用于测量喷嘴与传感器之间的X轴方向距离和Y轴方向距离的方法，该方法使得传感器能够以高速度以及高准确度和高精度来感测喷嘴与基板之间的距离。
根据本发明的一个方面，提供了一种在糊状物分配器中使用的方法，该糊状物分配器在基板上分配糊状物以形成特定糊状物图案，该方法根据从传感器所获得的数据来保持喷嘴与基板之间的恒定距离，该方法包括以下步骤：通过使具有喷嘴(通过该喷嘴来分配糊状物)的分配头单元沿Y轴方向移动，在基板上形成沿Y轴方向具有特定长度的Y轴方向纵向图案；通过使传感器能够沿X轴方向扫描整个Y轴方向纵向图案，来测量传感器与喷嘴之间的X轴方向距离；通过使具有喷嘴(通过该喷嘴来分配糊状物)的分配头单元沿X轴方向移动，形成沿X轴方向具有特定长度的X轴方向纵向图案；以及通过使传感器能够沿Y轴方向扫描整个X轴方向纵向图案，来测量传感器与喷嘴之间的Y轴方向距离。
从以下结合附图对本发明的详细描述中，本发明的上述和其它的目的、特征、方面和优点将变得更显而易见。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且结合于说明书并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。
附图中：
图1是示出了采用根据本发明实施例的方法的糊状物分配器的透视图，该方法用于测量传感器与喷嘴之间的X轴和Y轴方向距离；
图2是示出了图1中分配头单元的示意图；
图3是示出了根据本发明实施例的测量传感器与喷嘴之间的X轴和Y轴方向距离的各步骤的流程图；
图4A和图4B是便于对传感器与喷嘴之间的X轴方向距离的测量进行描述的视图；以及
图5A和图5B是便于对传感器与喷嘴之间的Y轴方向距离的测量进行描述的视图。
具体实施方式
下面将详细参照本发明的实施例，本发明的实例在附图中示出。
图1是示出了采用根据本发明实施例的方法的糊状物分配器的透视图，该方法用于测量传感器与喷嘴之间的X轴和Y轴方向距离。
如图1所示，糊状物分配器100使分配头单元140沿X轴方向移动、使基板10沿Y轴方向移动、或使以上两者沿X轴和Y轴方向移动，以维持喷嘴151与基板10之间的恒定距离。糊状物分配器100包括主框架110，该主框架支撑在地面上，以在分配期间提供稳定性。
主框架110支撑工作台120。工作台120通过致动器沿X轴或Y轴方向或沿两个方向可滑动地移动。工作台120可以固定于主框架110。
分配头单元支撑框架130设置成在工作台120上方沿X轴方向延伸，而两端固定于工作台120。分配头单元支撑框架130通过Y轴致动器沿Y轴方向可滑动地移动。可以设置两个或更多个分配头单元支撑框架130，以提高糊状物分配器的生产率。
分配头单元140设置于分配头单元支撑框架130的一侧。分配头单元140通过其喷嘴151分配糊状物，以在基板10上形成特定糊状物图案。以X致动器沿着分配头单元支撑框架130在X轴方向上可滑动地移动分配头单元140的方式，分配头单元140由分配头单元支撑框架130支撑。可以将两个或更多个分配头单元140设置于分配头单元支撑框架130的一侧，以在基板10上同时形成两个或更多个糊状物图案(图2中以“P”表示)。
分配头单元140可以如图2中所示来构造。
如图2所示，分配头单元140包括分配头141，该分配头装有喷嘴151和连接于喷嘴151的注射器152。注射器152容纳有待通过喷嘴151分配的糊状物。
传感器161设置在分配头141上。传感器161感测喷嘴151与基板10之间的当前距离，并向控制单元提供有关于喷嘴151与基板10之间的当前距离的数据。控制单元根据从传感器161接收的数据来控制喷嘴151与基板10之间的距离。
传感器161包括发射部162和接收部163。发射部162发射激光束，而接收部接收行进到基板10并从基板反射回来的激光束。从而感测传感器161与基板10之间的距离。因此，可以从所感测到的传感器161与基板10之间的距离以及传感器161与喷嘴151之间的预定距离来获得喷嘴151与基板10之间的距离。可以将第二传感器设置于分配头单元140，该第二传感器感测糊状物图案“P”的横截面面积。
分配头141可通过Z轴驱动单元171竖直地移动，以调整喷嘴151的竖直位置。上升/下降部件固定地设置于分配头141的头支架142。因此，Z轴驱动单元171上下移动该上升/下降部件，以使分配头141沿Z轴方向移动。Z轴驱动单元包括Z轴电机172。
分配头141可通过Y轴驱动单元181沿Y轴方向移动，以使喷嘴151沿Y轴方向水平地移动。Y轴驱动单元181可以设置在Z轴驱动单元171的一侧。可通过Y轴驱动单元沿Y轴方向移动的移动部件固定地设置于Z轴驱动单元。因此，分配头141与Z轴驱动单元171一起沿Y轴方向移动。Y轴驱动单元181包括电机。
ZZ轴驱动单元191可以进一步设置于分配头141，以微量调整喷嘴151的竖直位置。ZZ轴驱动单元191使喷嘴151沿Z轴方向微量地移动，而Z轴驱动单元171使喷嘴151沿Z轴方向大量地移动。
上升/下降挡块143设置于头支架142。喷嘴151、注射器152、以及传感器161设置在上升/下降挡块143上。通过ZZ轴驱动单元191上升和下降的上升/下降部件固定地设置于上升/下降挡块143。因此，ZZ轴驱动单元191移动上升/下降部件，以使喷嘴151沿Z轴方向移动。
需要精确地设定设置于每个分配头单元140上的喷嘴151与传感器161之间的X轴和Y轴方向距离，以在基板10上分配糊状物而形成特定糊状物图案之前维持喷嘴151与基板10之间的恒定距离。否则，分配头单元140可能在基板10上形成在深度、横截面面积等方面互不相同的糊状物图案。
参照图3至图5B，现在描述根据本发明实施例的用于测量喷嘴151与传感器161之间的X轴和Y轴方向距离的方法200。
在步骤S210中，如图4A所示，分配头单元140在沿Y轴方向移动的同时分配糊状物，以在基板10上沿Y轴方向形成Y轴方向纵向图案“PY”。此时，喷嘴151与基板10之间的距离与在基板10上正常分配特定糊状物图案“P”时所设定的距离相同。Y轴方向纵向图案“PY”的长度大得足以允许传感器161沿X轴方向以空间间隔(space interval)扫描整个Y轴方向纵向图案“PY”多次(这在后面的步骤S220中描述)。
在步骤S220中，如图4B所示，分配头单元140沿X轴方向移动，以便传感器161扫描整个Y轴方向纵向图案“PY”。这是为了测量喷嘴151与传感器161之间的X轴方向距离“DX”。以下，X轴方向距离“DX”用来表示分配点“LX”与测量点“LIX”之间的沿X轴方向的距离。
传感器161沿Y轴方向移动给定的距离，以扫描整个Y轴方向纵向图案“PY”。根据扫描所必需的时间、测量喷嘴151与传感器161之间的X轴方向距离时的准确度和精度，可以选择Y轴方向纵向图案“PY”的用于扫描的区域。
通过测量分配点“LX”(即，Y轴方向纵向图案“PY”上的中心点)与测量点“LIX”(即，扫描的起始点)之间的距离，来获得X轴方向距离“DX”。传感器161感测传感器161在Y轴方向纵向图案“PY”上从测量点“LIX”行进到中心点“LX”的距离。
扫描点“LX”可以是第一点“LX1”与第二点“LX2”之间的中点。第一点“LX1”是传感器161所感测的距离值开始比参考距离值更小的点。第二点“LX2”是传感器161所感测的距离值达到参考距离值的点。
通过测量基板上的测量点与Y轴方向纵向图案“PY”上的最高点之间的距离，来获得X轴方向距离“DX”。传感器161感测传感器161从测量点行进到最高点的距离。此时，当喷嘴151与传感器161之间的距离为最短时，Y轴方向纵向图案“PY”具有最高点值。
传感器161可以沿X轴方向以空间间隔扫描整个Y轴方向纵向图案“PY”两次或更多次，以获得平均的X轴方向距离DX值。
在步骤S230中，如图5A所示，分配头单元140在沿X轴方向移动的同时在基板10上分配糊状物，以沿X轴方向形成X轴方向纵向图案“PX”。此时，喷嘴151与基板10之间的距离与在基板10上正常分配特定糊状物图案“P”时所设定的距离相同。X轴方向纵向图案“PX”的长度大得足以允许传感器161沿Y轴方向以空间间隔扫描整个X轴方向纵向图案“PX”多次(这在后面的步骤S240中描述)。
在步骤S240中，如图5B所示，分配头单元140沿X轴方向移动，以便传感器161扫描整个X轴方向纵向图案“PX”。这是为了测量喷嘴151与传感器161之间的Y轴方向距离“DY”。以下，Y轴方向距离“DY”用来表示分配点“LY”与测量点“LIY”之间的沿Y轴方向的距离。
传感器161沿X轴方向移动给定的距离，以扫描整个X轴方向纵向图案“PX”。根据扫描所必需的时间、测量喷嘴151与传感器161之间的Y轴方向距离时的准确度和精度，可以选择X轴方向纵向图案“PX”的用于扫描的区域。
通过测量分配点“LY”(即，X轴方向纵向图案“PX”上的中心点)与测量点“LIY”(即，扫描的起始点)之间的距离，来获得Y轴方向距离“DY”。传感器161感测传感器161在X轴方向纵向图案“PX”上从测量点“LIY”行进到中心点“LY”的距离。
扫描点“LY”可以是第一点“LY1”与第二点“LY2”之间的中点。第一点“LY1”是传感器161所感测的距离值开始比参考距离值更小的点。第二点“LY2”是传感器161所感测的距离值达到参考距离值的点。
通过测量基板上的测量点与X轴方向纵向图案“PX”上的最高点之间的距离，可以获得Y轴方向距离“DY”。传感器161感测传感器161从测量点行进到最高点的距离。此时，当喷嘴151与传感器161之间的距离为最短时，X轴方向纵向图案“PX”具有最高点值。
传感器161可以沿Y轴方向以空间间隔扫描整个X轴方向纵向图案“PX”两次或更多次，以获得平均的Y轴方向距离DY值。
根据本发明，可以以高速度和高精度自动计算X轴方向距离“DX”和Y轴方向距离“DY”。
由于在不背离本发明的范围或实质特征的前提下，可以以各种方式来实施本发明，还应该理解，除非特别指明，上述实施例并不被以上描述的任何细节所限制，而是应该在所附权利要求所限定的精神和范围内广泛构造，因此，落在权利要求的界限和边界内或这些界限和边界的等同物内的所有变化和修改都被权利要求所包含。

Claims (9)

1.一种在糊状物分配器中使用的方法，所述糊状物分配器在基板上分配糊状物以形成特定糊状物图案，所述方法根据从传感器所获得的数据来保持喷嘴与基板之间的恒定距离，所述方法包括以下步骤：
通过使具有用于分配糊状物的所述喷嘴的分配头单元沿Y轴方向移动，在所述基板上形成沿Y轴方向具有特定长度的Y轴方向纵向图案；
通过使所述传感器能够沿X轴方向扫描整个所述Y轴方向纵向图案，来测量所述传感器与所述喷嘴之间的X轴方向距离；
通过使具有用于分配糊状物的所述喷嘴的所述分配头单元沿X轴方向移动，形成沿X轴方向具有特定长度的X轴方向纵向图案；以及
通过使所述传感器能够沿Y轴方向扫描整个所述X轴方向纵向图案，来测量所述传感器与所述喷嘴之间的Y轴方向距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过测量所述传感器从所述基板上的测量点行进到所述Y轴方向纵向图案上的中心点的距离，获得所述喷嘴与所述传感器之间的所述X轴方向距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述Y轴方向纵向图案上的所述中心点是第一点与第二点之间的中点，所述第一点是所述传感器所感测的距离值开始小于参考距离值的点，而所述第二点是所述传感器所感测的距离值达到所述参考距离值的点。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过测量所述传感器在所述基板上的测量点与所述Y轴方向纵向图案上的最高点之间行进的距离，获得所述喷嘴与所述传感器之间的所述X轴方向距离。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，在沿X轴方向扫描整个所述Y轴方向纵向图案两次或更多次之后，对所述喷嘴与所述传感器之间的所述X轴方向距离进行平均。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过测量所述传感器从所述基板上的测量点行进到所述X轴方向纵向图案上的中心点的距离，获得所述喷嘴与所述传感器之间的所述Y轴方向距离。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述X轴方向纵向图案上的所述中心点是第三点与第四点之间的中点，所述第三点是所述传感器所感测的距离值开始小于参考距离值的点，所述第四点是所述传感器所感测的距离值达到所述参考距离值的点。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过测量所述传感器在所述基板上的测量点与所述X轴方向纵向图案上的最高点之间行进的距离，获得所述喷嘴与所述传感器之间的所述Y轴方向距离。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，在沿Y轴方向扫描整个所述X轴方向纵向图案两次或更多次之后，对所述喷嘴与所述传感器之间的所述Y轴方向距离进行平均。
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