CN103698982B - 一种彩膜黑矩阵曝光机及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种彩膜黑矩阵曝光机及其调节方法，属于液晶显示器制造技术领域，其可解决现有的机台上的反射平面镜条的平坦度调节花费时间较长且调节精度较低的问题。本发明的曝光机包括机台、反射平面镜条和激光干涉计，机台用于承载待曝光基板，激光干涉计包括参考光平面镜，参考光平面镜设于曝光区的固定主体横梁上，反射平面镜条设于机台上，反射平面镜条和参考光平面镜用于对激光干涉计发出的激光光束进行接收和反射，激光干涉计用于根据接收的反射激光计算机台的实际移动距离，曝光机还包括反射平面镜条平坦度的自动校准装置，用于校准反射平面镜条的平坦度。调节方法包括应用上述自动校准装置校准反射平面镜条的平坦度。

Description

一种彩膜黑矩阵曝光机及其调节方法

技术领域

本发明属于液晶显示装置制造技术领域，具体涉及一种彩膜黑矩阵曝光机及其调节方法。

背景技术

在薄膜晶体管液晶显示器的彩色滤光片（Color Filter）制作工艺中，制作黑矩阵（Black Matrix，BM）是第一道工艺。因为玻璃基板上没有对位标记（Alignment Mark），每次曝光前，曝光机的机台需要根据程序设定，通过线性马达的驱动到达指定的曝光位置，再通过激光干涉计的读取，确认曝光机机台的准确位置，并通过掩膜版进行补正，从而确定放置在机台上的玻璃基板相对于掩膜版（曝光时用的模板，曝光机的工作原理是通过光化学反应，将掩膜版的图案转移到玻璃基板上）的位置是准确的。如图1所示，具体地，在机台1上设有反射平面镜条2（Bar Mirror），曝光区的固定主体横梁101上设有参考光平面镜103，曝光机的激光干涉计（图1中未示出）发射两路四束激光光束，第一参考光束104和第二参考光束105射向参考光平面镜103，第一入射激光106和第二入射激光107射向反射平面镜条2，上述光束反射回来后在激光干涉计的分光镜上产生干涉条纹，通过干涉条纹的光强变化计算出机台实际的移动的距离，从而确定机台1移动后的实际位置以及机台1相对于曝光位置的位置偏差。曝光机再通过掩膜版的位置移动对机台1的位置偏差进行补偿，从而保证曝光时机台1相对于掩膜板是严格平行的。

高世代的面板生产中，对尺寸大于掩膜版尺寸的玻璃基板需要多次曝光才能完成，机台的运动路径较为复杂，对机台移动的位置精度提出了更高要求。而为保证生产节拍，机台需要维持较高的运动速度，而机台很重，高速运动中的机台震动比较严重。机台的震动以及使用时间的延长使得反射平面镜条的平坦度逐渐恶化，从而会影响激光干涉计读数的准确性，进而影响机台移动的位置精度，导致产品线幅发生恶化，进一步影响到彩膜基板与阵列基板的对合，产生漏光等不良现象。

生产中，通过调节反射平面镜条的平坦度来保证机台的移动位置精度。通常对反射平面镜条平坦度的调节是根据确定的平坦度数据通过手动调节固定在机台上的螺栓完成的。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：生产中反射平面镜条的平坦度极易发生恶化，对其平坦度的调节是通过手动调节完成的，但每次调节需要花费较长的时间，且调节精度较低，有一定的时效性限制。因此，生产中很难及时地对反射平面镜条的平坦度进行调节以满足曝光机曝光时对正确曝光位置的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的机台上的反射平面镜条的平坦度调节花费时间较长且调节精度较低的问题，提供一种彩膜黑矩阵曝光机及其调节方法，其能够快速准确地调节反射平面镜条的平坦度。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种彩膜黑矩阵曝光机，包括机台、反射平面镜条和激光干涉计，所述机台用于承载待曝光基板，所述激光干涉计包括参考光平面镜，所述参考光平面镜设于曝光区的固定主体横梁上，所述反射平面镜条设于机台上，所述反射平面镜条和参考光平面镜用于对所述激光干涉计发出的激光光束进行接收和反射，所述激光干涉计用于根据接收的反射激光计算机台的实际移动距离，所述曝光机还包括反射平面镜条平坦度的自动校准装置，其用于校准反射平面镜条的平坦度。

优选的是，所述反射平面镜条平坦度的自动校准装置包括：

平坦度测定单元，其用于测定所述反射平面镜条的平坦度；

平坦度自动调节单元，用于调节反射平面镜条的平坦度。

优选的是，所述平坦度测定单元包括激光位移传感器。

进一步优选的是，所述激光位移传感器设于所述激光干涉计上。

优选的是，所述平坦度自动调节单元包括多个线性马达，其设于曝光机的机台上并能够接触反射平面镜条的不同位置。

优选的是，所述平坦度自动调节单元包括多个调节螺栓，其设于曝光机的机台上并能够接触反射平面镜条的不同位置。

本发明的彩膜黑矩阵曝光机包括反射平面镜条平坦度的自动校准装置，自动校准装置能够准确快速地校准反射平面镜条的平坦度。因此，明显缩短了每次调节反射平面镜条平坦度花费的时间，且对平坦度的调节具有较高的精度，生产中或者在每次生产前都能够及时地对反射平面镜条的平坦度进行调节，从而满足了曝光机曝光时对正确曝光位置的要求，提高了产品的生产效率。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种彩膜黑矩阵曝光机的调节方法，所述曝光机包括反射平面镜条和激光干涉计，所述反射平面镜条设于机台上，用于对所述激光干涉计发出的激光光束进行反射，所述调节方法包括如下步骤：应用反射平面镜条平坦度的自动校准装置校准反射平面镜条的平坦度。

优选的是，所述应用反射平面镜条平坦度的自动校准装置校准反射平面镜条的平坦度包括：

激光位移传感器确定反射平面镜条的平坦度数据；

平坦度自动调节单元根据所述平坦度数据调节反射平面镜条的平坦度。

进一步优选的是，所述平坦度自动调节单元包括多个线性马达或包括多个调节螺栓。

优选的是，所述调节方法还包括激光位移传感器对调节平坦度后的反射平面镜条进行平坦度再确认的步骤。

本发明的彩膜黑矩阵曝光机的调节方法应用激光位移传感器和线性马达，能够快速准确地对反射平面镜条的平坦度进行调节，

缩短了调节反射平面镜条的时间，生产效率提高。

附图说明

图1为现有的曝光机的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的彩膜黑矩阵曝光机的结构示意图；

图3为本发明的实施例1的彩膜黑矩阵曝光机的线性马达与反射平面镜条的结构示意图。

其中附图标记为：1、机台；2、反射平面镜条；3、线性马达；4、激光干涉计；5、激光位移传感器；101、固定主体横梁；103、参考光平面镜；104、第一参考光束；105、第二参考光束；106、第一入射激光；107、第二入射激光。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种彩膜黑矩阵曝光机，如图1至图3所示，曝光机包括：机台1、反射平面镜条2和激光干涉计4，机台1用于承载待曝光基板，激光干涉计4包括参考光平面镜103，参考光平面镜103设于曝光区的固定主体横梁101上，反射平面镜条2设于机台1上，所述反射平面镜条2和参考光平面镜103用于对激光干涉计4发出的激光光束进行接收和反射，激光干涉计4用于根据接收的反射激光计算机台1的实际移动距离，曝光机还包括：反射平面镜条2的平坦度的自动校准装置，其用于校准反射平面镜条2的平坦度。

在本实施例中，优选的，反射平面镜条2平坦度的自动校准装置包括平坦度测定单元，其用于测定反射平面镜条2的平坦度；进一步优选的，平坦度测定单元包括激光位移传感器5。更进一步优选的，激光位移传感器5设于激光干涉计4上。

可以理解的是，根据实际情况，在生产中对反射平面镜条2的平坦度进行测定时还可以使用其他传感器代替上述激光位移传感器5，比如使用电涡流位移传感器、电容位移传感器、光纤位移传感器等位移传感器对平坦度进行测定。

反射平面镜条2平坦度的自动校准装置还包括平坦度自动调节单元，用于调节反射平面镜条2的平坦度。

其中，反射平面镜条2的平坦度是指由于反射平面镜条2的变形，其用来反射激光光束的平面出现凹陷、凸起等，从而造成该平面不再是完美的平面。

优选的，平坦度自动调节单元包括多个线性马达3，其设于曝光机的机台1上并能够接触反射平面镜条2的不同位置。使用线性马达3对反射平面镜条2的平坦度进行调节，具体地，反射平面镜条2通过螺栓固定在机台1上，多个线性马达3安装在机台1的不同位置，多个线性马达3的推杆31能够与反射平面镜条2的多个位置相接触，根据前述激光位移传感器5测定的反射平面镜条2的平坦度数据，针对反射平面镜条2的平面上出现的凹陷或凸起的位置，调节相应的线性马达3的推杆31的伸出长度，比如针对凹陷处，调节与凹陷处相对的另一平面上的线性马达3的推杆31的长度，使推杆31伸出的长度更长一些，从而把凹陷顶起，使此处的区域变成平面，从而实现对反射平面镜条2平坦度的调节。使用线性马达3对反射平面镜条2的平坦度进行调节，调节精度较高，调节用时较少，可以满足较高生产节拍的要求。

可以理解的是，也可以在机台1上设置线性导轨，线性导轨与反射平面镜条2平行，多个线性马达3设于线性导轨中，从而线性马达3可以与反射平面镜条2的不同位置接触，能更好地对反射平面镜条2的平坦度进行调节。

生产过程中，平坦度自动调节单元也可以用调节螺栓替代上述线性马达3，调节螺栓设于曝光机的机台1上并能够接触反射平面镜条2的不同位置。显然使用调节螺栓能够实现对反射平面镜条2的平坦度的调节，但相对于使用线性马达3调节平坦度的方式，其调节精度较低，用时也较多。

本实施例的彩膜黑矩阵曝光机包括反射平面镜条2平坦度的自动校准装置，自动校准装置能够准确快速地校准反射平面镜条2的平坦度。因此，明显缩短了每次调节反射平面镜条2平坦度花费的时间，并且提高了反射平面镜条2平坦度的调节精度，生产前和生产中都能够及时地对反射平面镜条2的平坦度进行调节，从而满足了曝光机曝光时对正确曝光位置的要求，提高了产品的生产效率和生产质量。

实施例2：

本实施例提供一种彩膜黑矩阵曝光机的调节方法，结合图2和图3，曝光机包括反射平面镜条2和激光干涉计4，反射平面镜条2设于机台1上，用于对激光干涉计4发出的激光光束进行反射。本实施例中的曝光机的调节方法适用于对反射平面镜条2的平坦度进行调节。在生产中，设于机台1上的反射平面镜条2，由于机台1的震动以及使用时间的延长，反射平面镜条2用于反射激光干涉计4发出的激光光束的平面会出现凹陷或凸起，反射平面镜条2的平坦度下降，因此需要对反射平面镜条2的平坦度进行调节。

本实施例中，彩膜黑矩阵曝光机的调节方法包括：应用反射平面镜条2平坦度的自动校准装置校准反射平面镜条2的平坦度。具体地，优选地包括下述步骤：

步骤一、应用激光位移传感器5确定反射平面镜条2的平坦度数据；通过结合应用曝光机设备上的测量程序，指定测量时机台1移动的步长，激光位移传感器5读取出间隔步长的各个点距离激光位移传感器5的距离。系统上的计算机可以根据测量到的结果自动画出各个点的位移和一条拟合的中心值直线，将偏离中心线最多的点列为需要进行调整的点，优先地默认为先调整偏移量最大的点，其余的点按照偏移量的大小依次排序进行调整，从而间接地计算出反射平面镜条2的平坦度数据。

步骤二、平坦度自动调节单元根据平坦度数据调节反射平面镜条2的平坦度。

进一步优选的，平坦度自动调节单元包括多个线性马达3或包括多个调节螺栓。下面以使用线性马达3为例对反射平面镜条2平坦度的调节进行说明。多个线性马达3安装在机台1的不同位置，多个线性马达3的推杆31能够与反射平面镜条2的多个位置相接触，根据前述激光位移传感器5测定的反射平面镜条2的平坦度数据，针对反射平面镜条2的平面上出现的凹陷或凸起的位置，调节相应的线性马达3的推杆31的伸出长度，比如针对凹陷处，调节与凹陷处相对的另一平面上的线性马达3的推杆31的长度，使推杆31伸出的长度更长一些，从而把凹陷顶起，使此处的区域变成平面，从而实现对反射平面镜条2平坦度的调节。使用线性马达3对反射平面镜条2的平坦度进行调节，调节精度高，调节用时较少。

显然，可以理解的是，对每一个线性马达3在机台1上设计多个安装位置，从而可以根据凹陷或凸起处的位置来选择线性马达3的具体安装位置，进而能够实现对反射平面镜条2的平坦度更高精度的调节。

更优选的，调节方法还包括步骤三、应用激光位移传感器5对调节平坦度后的反射平面镜条2进行平坦度再确认。这样，进一步保证了反射平面镜条2的平坦度符合生产要求。

本实施例的彩膜黑矩阵曝光机的调节方法通过应用激光位移传感器5和线性马达3，能够快速准确地对反射平面镜条2的平坦度进行调节，缩短了调节反射平面镜条2的时间，产品的生产质量和生产效率进一步提高。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实施例的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种彩膜黑矩阵曝光机，包括机台、反射平面镜条和激光干涉计，所述机台用于承载待曝光基板，所述激光干涉计包括参考光平面镜，所述参考光平面镜设于曝光区的固定主体横梁上，所述反射平面镜条设于机台上，所述反射平面镜条和参考光平面镜用于对所述激光干涉计发出的激光光束进行接收和反射，所述激光干涉计用于根据接收的反射激光计算机台的实际移动距离，其特征在于，

所述曝光机还包括反射平面镜条平坦度的自动校准装置，其用于校准反射平面镜条的平坦度。

2.根据权利要求1所述的彩膜黑矩阵曝光机，其特征在于，所述反射平面镜条平坦度的自动校准装置包括：

平坦度测定单元，其用于测定所述反射平面镜条的平坦度；

平坦度自动调节单元，用于调节反射平面镜条的平坦度；其中，所述平坦度自动调节单元包括多个线性马达，有导轨可以沿平行于反射平面镜条的方向移动，其设于曝光机的机台上并能够接触反射平面镜条的不同位置。

3.根据权利要求2所述的彩膜黑矩阵曝光机，其特征在于，所述平坦度测定单元包括激光位移传感器。

4.根据权利要求3所述的彩膜黑矩阵曝光机，其特征在于，所述激光位移传感器设于所述激光干涉计上。

5.根据权利要求2所述的彩膜黑矩阵曝光机，其特征在于，所述平坦度自动调节单元包括多个调节螺栓，其设于曝光机的机台上并能够接触反射平面镜条的不同位置。

6.一种彩膜黑矩阵曝光机的调节方法，所述曝光机包括反射平面镜条和激光干涉计，所述反射平面镜条设于机台上，用于对所述激光干涉计发出的激光光束进行反射，其特征在于，

所述调节方法包括如下步骤：应用反射平面镜条平坦度的自动校准装置校准反射平面镜条的平坦度。

7.根据权利要求6所述的彩膜黑矩阵曝光机的调节方法，其特征在于，所述应用反射平面镜条平坦度的自动校准装置校准反射平面镜条的平坦度包括：

激光位移传感器确定反射平面镜条的平坦度数据；

平坦度自动调节单元根据所述平坦度数据调节平面反射镜条的平坦度；其中，所述平坦度调节单元包括多个线性马达，多个线性马达安装在机台的不同位置，多个线性马达的推杆能够与反射平面镜条的多个位置相接触，根据前述激光位移传感器测定的反射平面镜条的平坦度数据，针对反射平面镜条的平面上出现的凹陷或凸起的位置，调节相应的线性马达的推杆的伸出长度，实现对反射平面镜条平坦度的调节。

8.根据权利要求6所述的彩膜黑矩阵曝光机的调节方法，其特征在于，所述调节方法还包括激光位移传感器对调节平坦度后的反射平面镜条进行平坦度再确认的步骤。