CN1991505B - 涂敷针固定方法、使用该方法的液状材料涂敷机构及缺陷修正装置 - Google Patents

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Abstract

一种涂敷针固定方法，在其所用的油墨涂敷机构(4)中的涂敷针保持架(24)及固定底座(25)上分别设置磁铁(M1、M2)，利用磁铁(M1、M2)间的磁性吸力将涂敷针保持架(24)的背面吸附在固定底座(25)的基准面(F)上，并利用磁铁(M1、M2)间的向心力将涂敷针保持架(24)的端面(E1、E2)按压在固定底座(25)的基准端面(E3、E4)上。因此，可容易地再现性良好地将涂敷针保持架(24)安装在固定底座(25)上，从而容易而再现性良好地将涂敷针安装在驱动装置的驱动轴上。

Description

涂敷针固定方法、使用该方法的液状材料涂敷机构及缺陷修正装置
技术领域
本发明涉及涂敷针固定方法、液状材料涂敷机构及缺陷修正装置，尤其涉及将液状材料涂敷在基板上的细小区域的涂敷针固定在驱动装置的驱动轴上的涂敷针固定方法和使用该方法的液状材料涂敷机构及缺陷修正装置。
背景技术
近年来，随着LCD(液晶显示器)的大型化、高精细化，像素数也增大，无缺陷制造LCD是困难的，缺陷的发生概率也增加起来。在这种情况下，为了提高合格率，在生产线上，对在LCD的滤色板的制造工序中产生的缺陷进行修正的缺陷修正装置是必不可少的。
图8(a)～(c)是表示LCD的滤色板制造工序中发生的缺陷的示图。图8(a)～(c)中，滤色板包括透明基板、形成在该基板表面上的称为黑底100的格子状的图形、多组的R(红色)像素101、G(绿色)像素102及B(蓝色)像素103。在滤色板的制造工序中，要么如图8(a)所示，产生像素或黑底100颜色脱落的白色缺陷104；如图8(b)所示颜色与相邻的像素混合，或黑底100渗入像素内的黑缺陷105；要么如图8(c)所示，发生异物附着在像素上的异物缺陷106等。
作为对白色缺陷104进行修正的方法有如下方法：利用油墨涂敷机构使与存在白色缺陷104的像素相同颜色的油墨附着在涂敷针的前端部上，将附着在涂敷针前端部上的油墨涂敷在白色缺陷104上进行修正(例如参照日本特开平9-236933号公报)。另外，作为对黑色缺陷105和异物缺陷106进行修正的方法有如下方法：在对缺陷部分进行激光切割而形成矩形的白色缺陷104后，利用油墨涂敷机构将附着在涂敷针的前端部上的油墨涂敷在该白色缺陷104上进行修正(例如参照日本特开平9-262520号公报)。
在上述的油墨涂敷机构中，涂敷针固定在涂敷针保持架上，在驱动缸的驱动轴前端部设有固定底座，涂敷针保持架用固定螺钉安装在固定底座上。为了确保更换涂敷针时涂敷针位置的再现性，在将涂敷针保持架的端面按压在固定底座的基准端面上的状态下将涂敷针保持架固定在固定底座上。在安装涂敷针保持架后，要预先确认涂敷针的前端位置以决定油墨的涂敷位置。此时，在固定涂敷针保持架时，若涂敷针前端位置偏位较大，则确认涂敷针的前端位置非常花费时间。
一般，滤色板的生产是在洁净室内进行的，以防止灰尘(异物)所发生的缺陷。由于在洁净室内可尽量抑制灰尘发生，故作业者有义务穿戴洁净衣服、戴口罩、戴薄的橡胶手套。
在这样的作业状态中，不容易一边将小的涂敷针保持架按压在固定底座的基准端面上一边用小的固定螺钉进行安装的作业，在作业者生疏的场合，有时涂敷针保持架的固定位置产生偏位。另外，也有可能使涂敷针保持架落下而损伤涂敷针。
发明目的
因此，本发明的主要目的在于，提供一种可容易地再现性良好地将涂敷针安装在驱动装置的驱动轴上的涂敷针固定方法、和使用该方法的液状材料涂敷机构及缺陷修正装置。
本发明的涂敷针固定方法，以使将液状材料涂敷在基板上的细小区域的涂敷针固定在驱动装置的驱动轴上，其特征在于，将涂敷针的基端部固定在涂敷针保持架上，将具有第1和第2基准面的固定底座设在驱动轴的前端部上，在涂敷针保持架及固定底座上分别设置第1及第2磁铁，利用第1及第2磁铁间的磁性吸力使涂敷针保持架吸附在第1基准面上，并通过利用与第1基准面平行的方向的第1及第2磁铁的位置偏位所产生的第1及第2磁铁间的向心力而使涂敷针保持架的端面按压在第2基准面上。
本发明的液状材料涂敷机构，用于将附着在涂敷针的前端部上的液状材料涂敷在基板上的细小区域内，其特征在于，具有：含有驱动涂敷针的驱动轴的驱动装置；固定有涂敷针的基端部的涂敷针保持架；还有第1及第2基准面并设在驱动轴前端部上的固定底座；以及分别设在涂敷针保持架及固定底座上的第1及第2磁铁，通过第1及第2磁铁间的磁性吸力使涂敷针保持架吸附在第1基准面上，并通过利用与第1基准面平行的方向的第1及第2磁铁的位置偏位所产生的第1及第2磁铁间的向心力而使涂敷针保持架的端面按压在第2基准面上。
最好是，固定底座还具有第3基准面，第1及第2磁铁通过向心力将涂敷针保持架的2个端面分别按压在第2及第3基准面上。
最好是，涂敷针保持架及固定底座由非磁性材料形成。
另外，本发明的缺陷修正装置，其特征在于，基板上的细小区域是形成在基板上的细小图形的缺陷部，液状材料是修正缺陷部用的修正液，缺陷修正装置具有：包含所述液状材料涂敷机构及观察缺陷部用的观察用光学系统的修正头；使基板和修正头相对移动并进行定位的定位机构。
在本发明的涂敷针固定方法和使用该方法的液状材料涂敷机构及缺陷修正装置中，将涂敷针的基端部固定在涂敷针保持架上，将具有第1及第2基准面的固定底座设在驱动轴的前端部上，在涂敷针保持架和固定底座上分别设置第1及第2磁铁，利用第1及第2磁铁间的磁性吸力而使涂敷针保持架吸附在第1基准面上，并通过利用与第1基准面平行的方向的第1及第2磁铁的位置偏位所产生的第1及第2磁铁间的向心力而使涂敷针保持架的端面按压在第2基准面上。因此，与一边将涂敷针保持架按压在固定底座的基准端面上一边使用小的固定螺钉进行安装的以往技术相比，可容易地再现性良好地将涂敷针安装在驱动装置的驱动轴上。
附图说明
图1是表示本发明一实施形态的缺陷修正装置整体结构的示图。
图2是表示图1所示的油墨涂敷机构结构的示图。
图3是表示图2所示的涂敷针保持架及固定底座的结构和固定方法的示图。
图4是用于说明图3所示的2个磁铁间的向心力的示图。
图5是表示图3所示的2个磁铁的位置关系的示图。
图6是表示实施形态的比较例的示图。
图7是表示实施形态的变更例的示图。
图8是表示滤色板上发生的缺陷的示图。
具体实施方式
图1是表示本发明一实施形态的缺陷修正装置整体结构的示图。在图1中，该缺陷修正装置主要包括：缺陷修正头部，该缺陷修正头部由观察光学系统1、CCD照相机2、激光3、油墨涂敷机构4和油墨硬化用照明5构成；使该缺陷修正头沿相对于修正对象的滤色板基板6垂直方向(Z轴方向)移动的Z轴工作台7；搭载有Z轴工作台7并使其沿X轴方向移动的X轴工作台8；搭载有滤色板基板6并使其沿Y轴方向移动的Y轴工作台9；控制装置整体动作的控制用计算机10；以及将来自作业者的指令输入控制用计算机10的操作板11。
观察光学系统1的作用是观察滤色板基板6的表面状态和油墨涂敷机构4所作的油墨涂敷后的状态。由观察光学系统1所观察的图像利用CCD照相机2变换成电气信号，在控制用计算机10的监控画面上显示。油墨涂敷机构4将油墨涂敷在滤色板基板6表面的白色缺陷上进行修正。油墨硬化用照明5照射用于使由油墨涂敷机构4所涂敷后的油墨硬化的光。在油墨是紫外线硬化类型的场合，选择紫外线照明作为油墨硬化用照明5并搭载在装置上。在油墨是热硬化类型的场合，选择卤素照明作为油墨硬化用照明5并搭载在装置上。激光3用于将黑色缺陷或异物缺陷除去使成为白色缺陷。利用本装置结构，可修正滤色板上发生的白色缺陷、黑色缺陷和异物缺陷。
图2是表示油墨涂敷机构4的结构的一部分省略后的立体图。在图2中，该油墨涂敷机构4包括油墨涂敷用的涂敷针21和垂直驱动涂敷针21用的涂敷针驱动缸22。涂敷针21通过涂敷针保持架24及固定底座25而设在涂敷针驱动缸22的驱动轴23前端部上。
另外，该油墨涂敷机构4包含设成水平的旋转工作台26，在旋转工作台26上沿圆周方向依次配置多个油墨盒27～30，并在旋转工作台26上设置洗净装置31和空气清洗装置32。在旋转工作台26的中心立设有旋转轴33。并在旋转工作台26上形成有在油墨涂敷时使涂敷针21通过用的缺口部34。在油墨盒27～30内分别适当注入有R(红)、G(绿)、B(蓝)及黑的各色油墨。洗净装置31用于将附着在涂敷针21上的油墨予以除去，空气清洗装置32的作用是吹掉附着在涂敷针21上的洗净液。
此外，该油墨涂敷机构4包含使旋转工作台26的旋转轴33旋转用的转位用电动机35，还设有：与旋转轴33一起旋转的转位板36；通过转位板36对旋转工作台26的旋转位置进行检测用的转位用传感器37；通过转位板36对旋转工作台26的旋转位置回复到原点的情况进行检测用的原点回复用传感器38。电动机35根据传感器37、38的输出而受到控制，使旋转工作台26旋转并使缺口部34、油墨盒27～30、洗净装置31及空气清洗装置32中任一个位于涂敷针21的下方。
涂敷针驱动缸22和电动机35固定在Z轴工作台7上，Z轴工作台7和成为缺陷修正对象的滤色板基板6通过X轴工作台8和Y轴工作台9被相对定位。
接着说明该油墨涂敷机构4的动作。首先，驱动X轴工作台8、Y轴工作台9和Z轴工作台7，将涂敷针21的前端定位在滤色板基板6的缺陷部上方的规定位置处。然后，通过电动机35使旋转工作台26旋转，使所需的油墨盒(例如27)移动到涂敷针21之下。在通过涂敷针驱动缸22上下驱动涂敷针21，将油墨附着在涂敷针21的前端部上。
接着，通过电动机35使旋转工作台26旋转，使缺口部34移动到涂敷针21之下。然后通过涂敷针驱动缸22上下驱动涂敷针21，将附着在涂敷针21前端部上的油墨涂敷在滤色板基板6的缺陷部上。
在洗净涂敷针21时，通过电动机35使旋转工作台26旋转，使洗净装置31移动到涂敷针21之下。然后，通过涂敷针驱动缸22上下驱动涂敷针21，洗净附着在涂敷针21上的油墨。然后，通过电动机35使旋转工作台26旋转，使空气清洗装置32移动到涂敷针21之下。再通过涂敷针驱动缸22上下驱动涂敷针21，吹掉附着在涂敷针21上的油墨。
图3(a)～(c)是表示成为该缺陷修正装置的特征的涂敷针固定方法的示图。在图3(a)～(c)中，涂敷针保持架24形成为长方形的平板状。涂敷针21朝向与涂敷针保持架24长边相同的方向，其基端部固定在涂敷针保持架24的一个短边上。涂敷针保持架24的另一个短边侧的端面E1和一个长边侧的端面E2用于涂敷针21的位置对准。端面E1和E2交叉的角被削去。在涂敷针保持架24表面的规定位置嵌入有磁铁(永久磁铁)M1。
另外，固定底座25做成以涂敷针保持架24的大小将长方形厚板的一角部削去的形状，将其长边铅垂地固定在驱动轴23的前端部上。固定底座25包含与涂敷针保持架24背面紧贴的基准面F、和分别按压涂敷针保持架24端面E1、E2的基准端面E3、E4。基准面F位于固定底座25的图中左斜下部，铅垂设置。基准端面E3沿着基准面F的图中上侧短边配置，基准端面E4沿着基准面F的图中右侧长边配置。在基准面F的规定位置埋入有磁铁M2。
为在涂敷针保持架24的背面与固定底座25的基准面F之间产生磁性吸力，使磁铁M1的N极(或S极)朝向与涂敷针保持架24背面相同的方向地将磁铁M1装入涂敷针保持架24中，使磁铁M2的S极(或N极)朝向与固定底座25基准面F相同的方向地将磁铁M2装入固定底座25中。因此，当将涂敷针21的前端朝下将涂敷针保持架24的背面接近于固定底座25的基准面F时，涂敷针保持架24的背面利用磁铁M1、M2间的磁性吸力而被吸附在固定底座25的基准面F上。
另外，将磁铁M1、M2配置成，利用由与基准面F平行的方向的磁铁M1、M2的位置偏位所产生的磁铁M1、M2间的向心力而将涂敷针保持架24的端面E1、E2按压在固定底座25的基准端面E3、E4上。
即，如图4(a)、(b)所示，当将磁铁M1和M2接近到利用磁性吸力使磁铁M1的S极和磁铁M2的N极吸合程度的距离时，从磁铁M2的N极出来的磁通就笔直朝向磁铁M1的S极。另外，也产生欲使磁通收拢的力，以产生欲使拉伸后的橡胶线收拢的力。如图4(c)、(d)所示，互相中心偏位的磁铁M1、M2因该力而欲移动到使互相中心一致的位置。该力称为向心力。
图5是表示涂敷针保持架24与固定底座25紧贴时的磁铁M1和M2位置关系的示图。在图5中，涂敷针保持架24与固定底座25紧贴时，磁铁M1配置在磁铁M2的左斜下方。即，磁铁M1配置在磁铁M2的下侧ΔZ处，并配置在磁铁M2的左侧ΔX处。由此，图4(a)～(d)说明的磁铁M1、M2的位置偏位所产生的向心力在图中的箭头A的方向产生，涂敷针保持架24的端面E1、E2固定成被按压在固定底座25的基准端面E3、E4上的形式。
为了更有效地产生磁铁M1、M2间的向心力，最好由非磁性材料形成涂敷针保持架24和固定底座25。其原因是，在由磁性材料形成涂敷针保持架24和固定底座25的场合，在磁铁M1、M2外周的磁性材料部分从磁铁M1、M2出来的磁通扩散，向心力减弱。
在本实施形态中，在涂敷针保持架24及固定底座25上分别设置磁铁M1、M2，利用磁铁M1、M2间的磁性吸力而使涂敷针保持架24的背面吸附在固定底座25的基准面F上，并利用与基准面F平行的方向的磁铁M1、M2的位置偏位所产生的磁铁M1、M2间的向心力而将涂敷针保持架24的端面E1、E2按压在固定底座25的基准端面E3、E4上。因此，在洁净室内，即使是穿戴了清洁服装、口罩和橡胶手套的作业者，也可容易地再现性良好地将涂敷针保持架24安装在固定底座25上。
图6(a)～(c)是表示该实施形态的比较例的示图，是与图3(a)～(c)对比的示图。在图6(a)～(c)中，该比较例与图3(a)～9(c)的涂敷针固定方法不同点是：代替将磁铁M1装入涂敷针保持架24中，而是形成缺口部40，代替将磁铁M2装入固定底座25中，而是形成螺钉孔41，用固定螺钉42将涂敷针保持架24固定在固定底座25上。
在该比较例中，穿戴了清洁服装、口罩、橡胶手套的作业者必须一边将涂敷针保持架24的端面E1、E2按压在固定底座25的基准端面E3、E4上一边紧固固定螺钉42，难以再现性良好地将涂敷针保持架24安装在固定底座25上。在端面E1和E3之间或端面E2和E4之间产生间隙，涂敷针24的更换前后的涂敷针24前端位置的再现性变差，存在着使涂敷针保持架24落下损坏涂敷针21的问题。
对此，在本申请发明中，不必将固定螺钉42紧固，可提高作业性。并且，不必一边将涂敷针保持架24的端面E1、E2按压在固定底座25的基准端面E3、E4上一边进行固定，即使是生疏的作业者，也能可靠地将涂敷针保持架24固定。而且，当使涂敷针保持架24接近固定底座25时，由于涂敷针保持架24利用磁铁M1、M2的磁性吸力而被吸附在固定底座25上，故使涂敷针保持架24落下损坏涂敷针21的可能性也下降。在将涂敷针保持架24取下时，只要从固定底座25上拔取即可，作业性得到极大的提高。
另外，图7(a)～(d)是表示该实施形态的变更例的示图，是与图3(a)～(b)对比的示图。在图7(a)～(d)中，该变更例与图3的涂敷针固定方法不同点是：涂敷针保持架24及固定底座25分别被涂敷针保持架50和固定底座51置换。涂敷针保持架50形成为长方形的平板状。涂敷针21朝向与涂敷针保持架50的背面垂直的方向，其基端部固定在背面的一个短边侧。涂敷针保持架50的另一个短边侧的端面E1和一个长边侧的端面E2用于涂敷针21的位置对准。端面E1和E2交叉的角被削去。在涂敷针保持架50背面的规定位置埋入有磁铁M1。
另外，固定底座51做成以涂敷针保持架50背面的大小将座椅状台座的水平部的表面的一角部削去的形状，其铅垂部的背面固定在驱动轴23的前端部上。固定底座51包括与涂敷针保持架50的背面紧贴的基准面F、和分别按压涂敷针保持架50端面E1、E2的基准端面E3、E4。基准面F设成水平。在基准面F的规定位置埋入有磁铁M2。
为在涂敷针保持架50的背面与固定底座51的基准面F之间产生磁性吸力，使磁铁M1的N极(或S即)朝向与涂敷针保持架50的背面相同的方向地将磁铁M1装入涂敷针保持架50中，使磁铁M2的S极(或N极)朝向与固定底座51的基准面F相同的方向地将磁铁M2装入固定底座51中。因此，当将涂敷针21的前端朝下并使涂敷针保持架50的背面接近固定底座51的基准面F时，涂敷针保持架50的背面利用磁铁M1、M2间的磁性吸力而被吸附在固定底座51的基准面F上。
另外，将磁铁M1、M2配置成，利用与基准面F平行的方向的磁铁M1、M2的位置偏位所产生的磁铁M1、M2间的向心力而将涂敷针保持架50的端面E1、E2按压在固定底座51的基准端面E3、E4上。向心力如图4及图5中说明的那样。在本变更例中，也可获得与实施形态相同的效果。
这次公开的实施形态全部是例示，应认为不受到它们的限制。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书表示，包含与权利要求书相同的意思和在权利要求范围内的所有的变更。

Claims (4)

1.一种涂敷针固定方法，是将涂敷在基板上的细小区域涂敷液状材料的涂敷针固定在驱动装置的驱动轴上的方法，其特征在于，
将所述涂敷针的基端部固定在涂敷针保持架上，
将具有第1基准面、第2基准面及第3基准面的固定底座设在所述驱动轴的前端部上，
在所述涂敷针保持架及所述固定底座上分别设置第1及第2磁铁，
利用所述第1及第2磁铁间的磁性吸力使所述涂敷针保持架吸附在所述第1基准面上，同时，利用由与第1基准面平行的方向的所述第1及第2磁铁的位置偏位产生的所述第1及第2磁铁间的向心力而将涂敷针保持架的两个端面分别按压在所述第2基准面及第3基准面上。
2.一种液状材料涂敷机构，用于将附着在涂敷针的前端部上的液状材料涂敷在基板上的细小区域内，其特征在于，具有：
含有驱动所述涂敷针的驱动轴的驱动装置；
固定有所述涂敷针的基端部的涂敷针保持架；
具有第1基准面、第2基准面及第3基准面并设在所述驱动轴前端部上的固定底座；及
分别设在所述涂敷针保持架及所述固定底座上的第1及第2磁铁，
通过所述第1及第2磁铁间的磁性吸力使所述涂敷针保持架吸附在所述第1基准面上，并利用由与所述第1基准面平行的方向的所述第1及第2磁铁的位置偏位所产生的所述第1及第2磁铁间的向心力而将所述涂敷针保持架的两个端面分别按压在所述第2基准面及第3基准面上。
3.如权利要求2所述的液状材料涂敷机构，其特征在于，所述涂敷针保持架及所述固定底座由非磁性材料形成。
4.一种缺陷修正装置，其特征在于，具有：
包含权利要求2或3所述的液状材料涂敷机构及观察所述缺陷部用的观察用光学系统的修正头；以及
使所述基板和所述修正头相对移动并进行定位的定位机构，
所述基板上的细小区域是形成在所述基板上的细小图形的缺陷部，
所述液状材料是修正所述缺陷部用的修正液。
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