CN1743957A - 用于涂敷光刻胶的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于将光刻胶涂敷在基板上的装置。该光刻胶涂敷装置包括喷嘴、排放单元以及杂质挡板。喷嘴将光刻胶涂敷在基板上。排放单元与喷嘴的下部一体形成并排放光刻胶。杂质挡板形成在喷嘴的前下部并保护排放单元不接触基板上的杂质。

Description

用于涂敷光刻胶的装置和方法
本申请要求享有2004年8月31日在韩围递交的申请号为No.2004-69360的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器，特别是涉及一种用于在基板上涂敷光刻胶的装置和方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)包括液晶板，并且液晶板包括彼此相对的下基板和上基板，并且在其间设有液晶层。液晶层具有光学各向异性和极化特性。
电场产生电极分别形成在下、上基板的相对表面上。液晶分子的排列方向根据电场产生电极之间的电压差而改变，并且通过由于排列方向的变化而导致的光透射率的变化来显示不同图像。
现在广泛使用通过使用开关器件单独控制限定在液晶板中的多个像素的有源矩阵模式液晶显示器。采用薄膜晶体管(TFT)作为开关器件的液晶显示器是众所周知的TFT-LCD。
LCD的制造过程可以分为基板制造工序、单元制造工序和模块工序。
基板制造工序可细分为利用清洁过的玻璃基板的TFT制造工序和滤色片制造工序。
TFT制造工序在下基板上形成多个TFT和像素电极。滤色片制造工序通过使用着色剂在上基板上形成R/G/B滤色片层，而在上基板(其上形成有黑矩阵)上形成公共电极。
单元制造工序是通过在上述下、上基板之间散布衬垫料、组装所述基板并随后将液晶注入到组装后的基板之间的LCD单元制造工序。
模块工序是通过制造信号处理电路并随后将TFT-LCD板连接到信号处理电路的模块制造工序。
在基板制造工序中，执行例如光刻、蚀刻和清洗的单独工序以对沉积在基板上的薄膜构图。单独工序可能需要多个任务重复。
执行工序，使得在对沉积有薄膜的基板上的光刻胶构图之后，蚀刻该薄膜，并随后通过去除光刻胶对薄膜构图。
特别地，在LCD制造工序中，光刻胶构图工序是准确地对薄膜构图的基本工序。
执行光刻胶构图工序，使得光刻胶涂敷在基板上，涂敷的光刻胶对准于掩模并曝光在紫外线(UV)光源中。曝光的光刻胶和未曝光的光刻胶被不同地显影。此时，用于在基板上涂敷光刻胶的器件的例子是在旋转涂敷法中使用的光刻胶喷嘴。光刻胶喷嘴固定在基板上方并将光刻胶分配在基板上，并且分配的光刻胶通过基板的快速旋转涂敷在基板的整个上表面上。
然而，旋转涂敷法具有下述缺点。
首先，随着LCD尺寸的增大，越来越难以快速地旋转基板。
其次，旋转涂敷法使得基板的上中心和边缘部分被涂敷的光刻胶比基板的其他上部分更厚，从而导致基板的不均匀涂敷。
随着基板尺寸的增大，不均匀涂敷的问题变得越来越严重。
发明内容
本发明提供了一种用于将光刻胶涂敷在基板上的装置和方法，其可以通过使用开口(slit)型光刻胶喷嘴均匀地将光刻胶涂敷在基板上，并且可以通过去除在涂敷工序中基板上存在的杂质来有效地避免喷嘴或基板的损坏。
该装置包括：用于将光刻胶涂敷在基板上的喷嘴；与喷嘴的下部一体形成以排放光刻胶的排放单元；以及形成在喷嘴的前下部以保护排放单元不接触基板上的杂质的杂质挡板。
在另一方面，本发明提供了一种用于将光刻胶涂敷在基板上的方法，该方法包括：在喷嘴从基板的一个端部移动到其另一端部的同时，将光刻胶从喷嘴的排放单元涂敷在基板上；以及判断基板上位于喷嘴前下部的杂质挡板处是否有杂质。
附图说明
图1示出了根据第一实施方式的光刻胶涂敷装置的透视图；
图2示出了图1所示的光刻胶涂敷装置的截面图；
图3示出了图1所示的光刻胶涂敷装置的另一截面图；
图4示出了根据第二实施方式的光刻胶涂敷装置的喷嘴的截而图；
图5示出了根据第三实施方式的光刻胶涂敷装置的透视图；以及
图6示出了图5所示的光刻胶涂敷装置的截面图。
具体实施方式
现在要详细说明本发明的最佳实施方式，所述实施方式的实施例示于附图中。在可能的情况下，所有附图都用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图1至图4示出了第一实施方式。光刻胶涂敷装置包括用于将光刻胶涂敷在基板10上的喷嘴100，与喷嘴100的下部一体形成的排放单元100b，以及形成在喷嘴100的前下部的杂质挡板100a。
喷嘴100设计为跨过基板10设置的开口。
喷嘴100具有等于或大于基板10宽度的长度。而且，喷嘴100在从基板10的一个端部移动到另一端部的同时排放光刻胶。
排放单元100b与喷嘴100的下部一体形成并且排放光刻胶。
当喷嘴100向前移动并且基板10上有杂质80时，杂质挡板100a去除杂质80，从而保护喷嘴100不接触杂质80。
因此，当基板10下面存有杂质80时，喷嘴100由于杂质挡板100a接触到基板10而停止。因此，可以避免喷嘴100损坏。
虽然未示出，光刻胶涂敷装置还包括用于存储光刻胶并将光刻胶提供到喷嘴100的光刻胶提供单元，以及用于移动喷嘴100的传输驱动单元。
基板10是要由光刻胶涂敷装置进行涂敷的LCD基板，并且可以是例如玻璃的透明绝缘基板。
排放单元100b和杂质挡板100a设置在基板10的上表面上，并横向放置在排放单元100b或基板10的移动方向上。优选地，排放单元100b和杂质挡板80的长度等于或大于基板10的宽度。
而且，喷嘴100从基板10的一个端部移动到另一端部，并且杂质挡板100a设置在喷嘴100的移动方向前面并与喷嘴100一起移动。
因此，杂质挡板100a首先判断基板100上是否有杂质80，并因而保护喷嘴100不接触杂质80。
即，当基板10上有杂质80时，杂质挡板100a去除杂质80并且排放单元100b排放光刻胶。
当基板10下方存有杂质80时，因为位于杂质80上面的基板10的部分变得向上凸起，喷嘴100由于杂质挡板100a接触到基板10而停止。因此，可以避免喷嘴100的排放单元100b受损坏。
光刻胶涂敷装置的特征在于，其还包括用于通过在排放单元100b到达杂质80之前去除杂质80，从而保护喷嘴100的排放单元100b不接触基板10上的杂质80的杂质挡板100a。
当基板10上有杂质80时，在杂质挡板100a先去除杂质80之后，排放单元100b排放光刻胶。
光刻胶涂敷装置还包括具有对应于基板10宽度的长度的杂质挡板100a，其跨过基板10的上表面设置，并且通过去除基板10上的杂质80来保护排放单元100b。
喷嘴100在从基板10的一个端部移动到另一端部的同时，将光刻胶排放在基板10上，并且杂质挡板100a设置在喷嘴100的移动方向的前面，从而通过在排放单元100b到达杂质80之前去除杂质80来保护排放单元100b不接触杂质80。
如图4所示，距离“D”可以是10至300μm。虽然图中未示出，可选地，基板10可以在喷嘴固定的状态下相对于喷嘴滑动。
参照图4，在第二实施方式中的杂质挡板100a的端部可以相对于水平方向以预定角度“θ”倾斜。
杂质挡板100a首先判断基板10上是否有杂质80，并随后通过去除杂质80来保护排放单元100b。
因此，杂质挡板100a的端部以1°至85°的预定角度“θ”倾斜，从而在沿扫描方向移动的同时去除杂质80。
排放单元100b相对于基板10基本垂直地排放光刻胶，并且杂质挡板100a以从基板10的上表面小于85°的锐角“θ”倾斜。
排放单元100b与杂质挡板100a之间的距离“D”以及基板上表面与杂质挡板100a的端部之间的角度“0”可以根据制造需要来调整。
图5示出了根据第三实施方式的光刻胶涂敷装置的透视图，并且图6示出了图5所示的光刻胶涂敷装置的截面图。
参照图5和图6，本发明的光刻胶涂敷装置包括用于将光刻胶涂敷在基板10上的喷嘴100，与喷嘴100的下部一体形成的排放单元100b，以及形成在喷嘴100的前下部的杂质挡板100a。而且，发光单元1100设置在杂质挡板100a的下部，以便将光从杂质挡板100a的下部对角地照射到基板10的上表面。
光接收单元1200设置在喷嘴100的上表面上，以便接收从发光单元1100照射的并随后从基板10的上表面反射的光。
还提供有判断单元600，其用于通过测量由光接收单元1200感测的光强度来判断基板10上是否有杂质80。
还进一步提供有控制器500、用于根据来自判断单元600的判断结果而将光刻胶提供到喷嘴100的光刻胶提供单元300以及用于在控制器500的控制下移动喷嘴100的传输驱动单元400。
喷嘴100设计为跨过基板10而设置。
喷嘴100具有等于或大于基板10宽度的长度。而且，喷嘴100在从基板10的一个端部移动到另一端部的同时排放从光刻胶提供单元300提供的光刻胶。
基板10是要由光刻胶涂敷装置进行涂敷的LCD基板，并且可以是例如玻璃的透明绝缘基板。
光接收单元1200设置得比排放单元100b还要向前。
包括发光单元1100和光接收单元1200的喷嘴100跨过基板10的上表面而设置，并且其优选地等于或大于基板10的宽度。
而且，喷嘴从基板10的一个端部移动到另一端部，发光单元1100和光接收单元1200设置在喷嘴100的移动方向的前面并与喷嘴100一起移动。
因而，从发光单元1100向基板10的上表面对角地照射的光从基板10的上表面被反射并随后被光接收单元1200接收。
发光单元1100和光接收单元1200可以是普通的光发射/接收模块。
例如，发光单元1100具有用于根据施加的电信号发光的发光元件，并且光接收单元1200具有用于接收从发光元件发出的光的光接收元件。发光单元100可以使用激光。
当基板10没有杂质80时，从发光单元1100照射的光在不被杂质80影响的情况下在光接收单元1200处被接收，并且接收的光的强度设为判断单元600的参考值。
然而，当基板10有杂质80时，在光接收单元1200处接收的光强度与参考值不同。判断单元600感测到光强度的差别并将其发送到控制器500。
判断单元600通过测量在光接收单元1200处接收的光强度来判断基板10是否包含杂质80，并且控制器500根据来自判断单元600的杂质检测/未检测信号来控制光刻胶提供单元300和传输驱动单元400。
当判断单元600产生杂质检测信号时，控制器500控制光刻胶提供单元300以停止向喷嘴100提供光刻胶材料。
而且，控制器500通过将杂质检测信号发送到传输驱动单元400而停止喷嘴100的移动。
即，当杂质未检测信号(即，表示基板10上没有杂质的信号)从控制器500发送到光刻胶提供单元300时，光刻胶提供单元300将光刻胶材料提供到喷嘴100，并且当杂质检测信号从控制器500发送到光刻胶提供单元300时，其不将光刻胶材料提供到喷嘴100。
因此，当喷嘴100移动时，在基板10上形成光刻胶70，并且当喷嘴100不移动时，在基板10上不形成光刻胶70。
而且，当杂质未检测信号从控制器500发送到传输驱动单元400时，传输驱动单元400移动喷嘴100，并且当杂质检测信号从控制器500发送到传输驱动单元400时，其不移动喷嘴100。
具体地说，当移动喷嘴100以将光刻胶材料涂敷到设置在工作台1上的基板10上时，设置在杂质挡板100a下部的发光单元1100向基板10对角地照射光。
照射的光由基板10或杂质80反射并随后在光接收单元1200处被接收，由此判断在基板上面和/或下面是否存在杂质80。
判断单元600通过检测在光接收单元1200处接收的光强度，判断基板上是否有杂质，并且控制器500根据来自判断单元600的杂质检测/未检测信号来控制光刻胶提供单元300和传输驱动单元400。
当判断单元600产生杂质检测信号时，控制器500控制光刻胶提供单元300以停止向喷嘴100提供光刻胶材料。
而且，控制器500通过将杂质检测信号发送到传输驱动单元400而停止喷嘴100的移动。
因此，可以避免排放单元100b与杂质或基板10接触，由此可以避免排放单元100b和基板10被损坏。
光刻胶涂敷装置和方法具有例如保护喷嘴、去除可能出现在基板上的杂质从而提高生产率的优点。喷嘴和排放单元的一体形成简化了其制造工序。
第三，杂质挡板与喷嘴一体形成，由此可以简化其制造工序。
可以清楚地理解，对于本领域的普通技术人员来说，本发明具有各种变型和改进。因而，本发明意欲覆盖所有落入所附权利要求以及等效物所限定的范围内的变型和改进。

Claims (14)

1、一种用于将光刻胶涂敷在基板上的装置，所述装置包括：
与喷嘴一体形成用于排放光刻胶的排放单元；以及
形成在所述排放单元的前下部并且设置用来保护所述喷嘴不接触所述基板上的杂质的杂质挡板。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷嘴设计为横向设置在其运动方向上并且与所述基板的上表面相对的开口。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷嘴的长度等于或大于所述基板的宽度。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排放单元与基板之间的间隔为10至300μm。
5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷嘴和基板中的一个固定，并且所述喷嘴和基板中另一个相对于所述喷嘴和基板中固定的一个滑动。
6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
用于存储光刻胶并将光刻胶提供到所述喷嘴的光刻胶提供单元；以及
用于移动所述喷嘴的传输驱动单元。
7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述杂质挡板以从所述基板上表面的1°至85°倾斜。
8、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述杂质挡板上以感测所述基板上杂质的存在的感测单元。
9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述感测单元包括：
发光单元，用于从所述杂质挡板的下部向所述基板的上表面对角地照射光；
光接收单元，设置在所述喷嘴的上部以便接收从所述发光单元照射并随后由所述基板的上表面反射的光；
判断单元，用于测量在所述光接收单元处的信号强度；以及
控制器，用于根据从所述判断单元接收的数据控制所述装置。
10、一种用于将光刻胶涂敷在基板上的方法，所述方法包括：
在喷嘴从基板的一个端部移动到其另一端部的同时，将光刻胶从所述喷嘴的排放单元分配到所述基板上；以及
在位于所述喷嘴的前下部的杂质挡板处判断所述基板上是否有杂质。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述杂质挡板去除所述基板上的杂质。
12、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述杂质挡板处判断所述基板上是否有杂质；以及
根据所述基板上是否有杂质来控制所述喷嘴的移动和向所述基板提供光刻胶。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，当所述基板上有杂质时，停止所述喷嘴的移动和向所述基板上提供光刻胶。
14、一种用于将光刻胶涂敷在基板上的装置，包括：
用于分配光刻胶的部件；
用于判断基板上杂质的存在的部件；以及
用于根据判断部件的判断结果，控制分配部件相对于所述基板的运动的部件。
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