TWI401476B - 塗敷針之固定方法、利用該針之液狀材料塗敷機構以及缺陷修正裝置 - Google Patents

Description

塗敷針之固定方法、利用該針之液狀材料塗敷機構以及缺陷修正裝置

本發明係有關於塗敷針之固定方法、液狀材料塗敷機構以及缺陷修正裝置，特別是有關於將在基板上的微細區域塗敷液狀材料的塗敷針固定在驅動裝置的驅動軸的塗敷針之固定方法、利用該針之液狀材料塗敷機構以及缺陷修正裝置。

近年來，伴隨著LCD(液晶顯示器[display])的大型化、高精細化，畫素數也增大，無缺陷地製造LCD變得困難，缺陷的發生機率也增加。在此類的狀況下，為了提高良率，修正在LCD的彩色濾光器(color filter)的製造工程中產生的缺陷的缺陷修正裝置係在生產線上逐漸變得不可或缺。

第8(a)~(c)圖係為表示在LCD的彩色濾光器的製造工程中產生的缺陷的圖式。在第8(a)~(c)圖中，彩色濾光器係包含透明基板、被稱為形成在其表面的黑色矩陣(block matrix)100的格子狀的樣式、複數組的R(紅色)畫素101、G(綠色)畫素102、以及B(藍色)畫素103。在彩色濾光器的製造工程中，如第8(a)圖所示般、畫素或黑色矩陣100的顏色脫落的白缺陷104、或如第8(b)圖所示般、相鄰的畫素和顏色混色、黑色矩陣100係露出在畫素的黑缺陷105、或如第8(c)圖所示般、在畫素附著異物的異物缺陷106等產生。

作為修正白缺陷104的方法係藉由墨水塗敷機構，有使和白缺陷104存在的畫素同色的墨水附著在塗敷針的前端部，將附著在塗敷針的前端部的墨水塗敷在白缺陷104而修正的方法(例如，參考日本特開平9－236933號公報)。又，作為修正黑缺陷105或異物缺陷106的方法，有將缺陷部分作雷射切割而形成矩形的白缺陷104之後，藉由墨水塗敷機構，將附著在塗敷針的前端部的墨水塗敷在此白缺陷104而修正的方法(例如，參考日本特開平9－262520號公報)。

在上述墨水塗敷機構中，塗敷針係被固定在塗敷針支座，且在驅動汽缸的驅動軸的前端部，固定基座被設置，塗敷針支座係藉由固定螺絲被安裝在固定基座。又，為了確保在塗敷針交換時的塗敷針位置的再現性，在將塗敷針支座的端面按壓在固定基座的基準端面的狀態下，將塗敷針支座固定在固定基座。在塗敷針支座的安裝之後，為了決定墨水的塗敷位置，有預先確認塗敷針的前端位置的必要。此時，在塗敷針支座固定時，塗敷針前端位置大大地偏移的話，塗敷針的前端位置的確認變得需要非常久的時間。

又，一般來說，彩色濾光器的生產為了防止根據塵埃(異物)的缺陷的產生，係在無塵室內進行。為了在無塵室內極力地抑制塵埃產生，無塵衣物(clean wear)的穿著、口罩(mask)的裝著、薄薄的橡膠手套的裝著係為賦予作業者的義務。

在此類的作業型式(style)中，一面將小的塗敷針支座按壓在固定基座的基準端面，一面利用小的固定螺絲安裝的作業並不容易，在不熟練的作業者的情形，有塗敷針支座的固定位置偏移的情形。又，也有使塗敷針支座落下而損傷塗敷針的可能性。

因此，本發明的主要目的係提供可將塗敷針容易地且再現性良好地安裝在驅動裝置的驅動軸的塗敷針之固定方法、利用該針之液狀材料塗敷機構以及缺陷修正裝置。

有關本發明的塗敷針之固定方法係為將在基板上的微細區域塗敷液狀材料的塗敷針固定在驅動裝置的驅動軸的塗敷針之固定方法，其特徵在於：將塗敷針的基端部固定在塗敷針支座，將具有第一和第二基準面的固定基座設置在驅動軸的前端部，在塗敷針支座和固定基座分別設置第一和第二磁鐵，藉由第一和第二磁鐵間的磁性吸引力，使塗敷針支座吸著在第一基準面，且藉由根據在第一基準面平行的方向的第一和第二磁鐵的位置偏移產生的第一和第二磁鐵間的向心力，將塗敷針支座的端面按壓在第二基準面。

又，有關本發明的液狀材料塗敷機構係為將附著在塗敷針的前端部的液狀材料塗敷在基板上的微細區域的液狀材料塗敷機構，其特徵在於包括：驅動裝置，具有驅動塗敷針的驅動軸；塗敷針支座，固定有塗敷針的基端部；固定基座，具有第一和第二基準面，被設置在驅動軸的前端部；以及第一和第二磁鐵，分別被設置在塗敷針支座和固定基座；其中藉由第一和第二磁鐵間的磁性吸引力使塗敷針支座吸著在第一基準面的同時，藉由根據在第一基準面平行的方向的第一和第二磁鐵的位置偏移產生的第一和第二磁鐵間的向心力，將塗敷針支座的端面按壓在第二基準面。

較佳的是固定基座更具有第三基準面，第一和第二磁鐵係藉由向心力將塗敷針支座的兩個端面分別按壓在第二和第三基準面。

又，較佳的是塗敷針支座和固定基座係由非磁性材料形成。

又，有關本發明的缺陷修正裝置係，基板上的微細區域係為在基板上形成的微細樣式的缺陷部，液狀材料係為修正缺陷部用的修正液，包括：修正頭，包含上述液狀材料塗敷機構以及觀察缺陷部用的觀察用光學系統；以及位置決定機構，使基板和修正頭相對地移動，進行位置決定。

在有關本發明的塗敷針之固定方法、利用該針之液狀材料塗敷機構以及缺陷修正裝置中，將塗敷針的基端部固定在塗敷針支座，將具有第一和第二基準面的固定基座設置在驅動軸的前端部，在塗敷針支座和固定基座分別設置第一和第二磁鐵，藉由第一和第二磁鐵間的磁性吸引力，使塗敷針支座吸著在第一基準面，且藉由根據在第一基準面平行的方向的第一和第二磁鐵的位置偏移產生的第一和第二磁鐵間的向心力，將塗敷針支座的端面按壓在第二基準面。因此，和一面將塗敷針支座按壓在固定基座的基準端面、一面利用小的固定螺絲來安裝的習知比較，可將塗敷針容易地且再現性良好地安裝在驅動裝置的驅動軸。

第1圖係為表示根據本發明的一實施例的缺陷修正裝置的全體構成的圖式。在第1圖中，此缺陷修正裝置大致分類的話，係由觀察光學系統1、CCD攝影機2、雷射3、墨水塗敷機構4、以及由墨水硬化用照明5構成的缺陷修正頭部、使此缺陷修正頭部在對於修正對象的彩色濾光器基板6的垂直方向(Z軸方向)移動的Z軸台7、搭載Z軸台7而在X軸方向移動用的X軸台8、搭載彩色濾光器基板6而在Y軸方向移動用的Y軸台9、控制裝置全體的動作的控制用電腦10、以及用以將來自作業者的指令輸入在控制用電腦10的操作面板11所構成。

觀察光學系統1係為觀察彩色濾光器基板6的表面狀態、或藉由墨水塗敷機構4墨水塗敷的狀態用的物件。藉由觀察光學系統1觀察的影像係藉由CCD攝影機2被轉換為電性信號，在控制用電腦10的螢幕畫面上被顯示。墨水塗敷機構4係在彩色濾光器基板6表面的白缺陷塗敷墨水而修正。墨水硬化用照明5係照射使藉由墨水塗敷機構4塗敷的墨水硬化用的光。墨水為紫外線硬化型式時，紫外線照明係被選擇作為墨水硬化用照明5而被搭載在裝置。墨水為熱硬化型式時，鹵素(halogen)照明係被搭載在作為墨水硬化用照明5被選擇的裝置。雷射3係為了除去黑缺陷或異物缺陷以作為白缺陷而被利用。藉由本裝置構成，在彩色濾光器產生的白缺陷、黑缺陷、異物缺陷的修正為可能。

第2圖係為表示墨水塗敷機構4的構成的一部份省略的立體圖。在第2圖中，此墨水塗敷機構4係包含墨水塗敷用的塗敷針21、以及使塗敷針21垂直驅動用的塗敷針驅動汽缸22。塗敷針21係經由塗敷針支座24和固定基座25被設置在塗敷針驅動汽缸22的驅動軸23的前端部。

又，此墨水塗敷機構4係包含以水平被設置的迴轉台26，在迴轉台26上，在圓周方向依序配置複數的墨水槽27~30，且在迴轉台26上，洗淨裝置31和空氣潔淨裝置32被設置。在迴轉台26的中心，迴轉軸33被立設。又，在迴轉台26，在墨水塗敷時，使塗敷針21通過用的缺口部34被形成。在墨水槽27~30，R(紅)、G(綠)、B(藍)和黑的各色的墨水分別被適當注入。洗淨裝置31為除去附著塗敷針21的墨水用的物件，空氣潔淨裝置32係為吹散附著在塗敷針21的洗淨液用的物件。

又，此墨水塗敷機構4係包含使迴轉台26的迴轉軸33迴轉用的索引用馬達35，且和迴轉軸33一起迴轉的索引板36、經由索引板36檢測出迴轉台26的迴轉位置用的索引用感測器37、經由索引板36檢測出迴轉台26的迴轉位置回到原點用的原點回復用感測器38被設置。馬達35係基於感測器37、38的輸出被控制，使迴轉台26迴轉，使缺口部34、墨水槽27~30、洗淨裝置31和空氣潔淨裝置32中的任一個位於塗敷針21的下方。

又，塗敷針驅動汽缸22和馬達35係被固定在Z軸台7，Z軸台7和成為缺陷修正的對象的彩色濾光器基板6係藉由X軸台8和Y軸台9相對地被位置決定。

其次，說明有關此墨水塗敷機構4的動作。首先，X軸台8、Y軸台9和Z軸台7係被驅動，在彩色濾光器基板6的缺陷部的上方的既定位置，塗敷針21的前端被位置決定。其次，藉由馬達35，迴轉台26被迴轉，所希望的墨水槽(例如，27)在塗敷針21之下被移動。其次，藉由塗敷針驅動汽缸22，塗敷針21係在上下被驅動，在塗敷針21的前端部，墨水被附著。

其次，藉由馬達35，迴轉台26被迴轉，缺口部34係在塗敷針21之下被移動。其次，藉由塗敷針驅動汽缸22，塗敷針21係在上下被驅動，在塗敷針21的前端部附著的墨水係在彩色濾光器基板6的缺陷部被塗敷。

塗敷針21的洗淨時係藉由馬達35，迴轉台26被迴轉，洗淨裝置31係在塗敷針21之下被移動。其次，藉由塗敷針驅動汽缸22，塗敷針21係在上下被驅動，附著在塗敷針21的墨水係被洗淨。其次，藉由馬達35，迴轉台26被迴轉，空氣潔淨裝置32係在塗敷針21之下被移動。接著，藉由塗敷針驅動汽缸22，塗敷針21係在上下被驅動，附著在塗敷針21的洗淨液係被吹散。

第3(a)~(c)圖係為表示成為此缺陷修正裝置的特徵的塗敷針固定方法的圖式。在第3(a)~(c)圖中，塗敷針支座24係以長方形的平板狀被形成。塗敷針21係被朝向和塗敷針支座24的長邊相同的方向，其基端部係被固定在塗敷針支座24的一方的短邊。塗敷針支座24的另一方的短邊側的端面E1、和一方的長邊側的端面E2係在塗敷針21的位置配合被使用。端面E1和端面E2交叉的角係被削掉。在塗敷針支座24表面的既定位置，磁鐵(永久磁鐵)M1係被埋入。

又，固定基座25係將長方形的厚板的一角部作為只切割塗敷針支座24的大小部份的形狀，將其長邊垂直地放置，在驅動軸23的前端部被固定。固定基座25係包含塗敷針支座24的裏面被密著的基準面F、以及塗敷針支座24的端面E1、E2分別被按壓的基準端面E3、E4。基準面F係位於固定基座25的圖中左斜下部，被垂直地設置。基準端面E3係沿著基準面F的圖中上側的短邊被配置，基準端面E4係沿著基準面F的圖中右側的長邊被配置。在基準面F的既定位置，磁鐵M2被埋入。

在塗敷針支座24的裏面和固定基座25的基準面F之間，磁性吸引力作用的方式，以磁鐵M1的N極(或S極)朝向和塗敷針支座24的裏面相同的方向的方式，磁鐵M1在塗敷針支座24被組入，以磁鐵M2的S極(或N極)朝向和固定基座25的基準面F相同的方向的方式，磁鐵M2在固定基座25被組入。因此，使塗敷針21的前端在下，將塗敷針支座24的裏面靠近固定基座25的基準面F的話，藉由磁鐵M1、M2間的磁性吸引力，塗敷針支座24的裏面係在固定基座25的基準面F被吸著。

又，藉由根據與基準面F平行方向的磁鐵M1、M2的位置偏移產生的磁鐵M1、M2間的向心力，塗敷針支座24的端面E1、E2係被按壓在固定基座25的基準端面E3、E4般，磁鐵M1、M2被配置。

亦即，如第4(a)、(b)圖所示般，磁鐵M1的S極和磁鐵M2的N極係藉由磁性吸引力，使磁鐵M1和M2接近到互相拉的程度的距離為止的話，從磁鐵M2的N極發出的磁束係筆直地朝向磁鐵M1的S極。又，如具有作為在拉長的橡膠線收縮的力般，在磁束也有收縮的力作用。藉由此力，如第4(c)、(d)圖所示般，彼此中心偏移的磁鐵M1、M2係欲移動至彼此中心一致的位置。此力係稱為向心力。

第5圖係表示塗敷針支座24密著在固定基座25時的磁鐵M1和M2的位置關係的圖式。在第5圖中，塗敷針支座24密著在固定基座25時，磁鐵M1係被配置在磁鐵M2的左斜下方。亦即，磁鐵M1係被配置在只比磁鐵M2下側△Z，被配置在只比磁鐵M2左側△X。藉此，根據在第4(a)~(d)圖說明的磁鐵M1、M2的位置偏移的向心力係發生在圖中箭頭A的方向，塗敷針支座24的端面E1、E2係以被按壓在固定基座25的基準端面E3、E4的形式被固定。

又，為了使磁鐵M1、M2間的向心力更有效地發生，將塗敷針支座24和固定基座25藉由非磁性材料形成係為較希望的。此係在將塗敷針支座24和固定基座25藉由磁性材料形成時，在磁鐵M1、M2的外周的磁性材料部份，從磁鐵M1、M2發出的磁束係變廣，而造成向心力減弱。

在此實施例中，在塗敷針支座24和固定基座25分別設置磁鐵M1、M2，藉由磁鐵M1、M2的磁性吸引力使塗敷針支座24的裏面吸著在固定基座25的基準面F，且藉由根據與基準面F平行的方向的磁鐵M1、M2的位置偏移產生的磁鐵M1、M2間的向心力使塗敷針支座24的端面E1、E2按壓在固定基座25的基準端面E3、E4。因此，即使在無塵室內穿著無塵衣物、口罩、橡膠手套的作業者，可容易地且再現性良好地將塗敷針支座24安裝在固定基座25。

第6(a)~(c)圖係為表示此實施例的比較例的圖式，係為和第3(a)~(c)圖對比的圖式。在第6(a)~(c)圖中，此比較例和第3(a)~(c)圖的塗敷針固定方法不同之處係為代替在塗敷針支座24組入磁鐵M1而形成缺口部40，代替在固定基座25組入磁鐵M2而形成螺絲孔41，將塗敷針支座24以固定螺絲42固定在固定基座25。

在此比較例中，穿著無塵衣物、口罩、橡膠手套的作業者係一邊將塗敷針支座24的端面E1、E2按壓在固定基座25的基準端面E3、E4，一邊需要鎖緊固定螺絲42，而不容易使塗敷針支座24再現性良好地安裝在固定基座25。端面E1和E3之間或端面E2和E4之間有間隙，在塗敷針支座24的交換前後的塗敷針支座24的前端位置的再現性變差，有使塗敷針支座24落下而使塗敷針21破損的問題。

相對地，在本發明中，沒有鎖緊固定螺絲42的必要，作業性提高。又，沒有一邊將塗敷針支座24的端面E1、E2按壓在固定基座25的基準端面E3、E4一邊固定的必要，即使是不熟練的作業者，可確實地固定塗敷針支座24。又，將塗敷針支座24靠近固定基座25的話，由於藉由磁鐵M1、M2的磁性吸引力，塗敷針支座24係被吸著在固定基座25，可減低使塗敷針支座24落下而損傷塗敷針21的可能性。又，將塗敷針支座24取下時，也可只從固定基座25拔出，作業性係大大地提高。

又，第7(a)~(d)圖係為表示此實施例的變更例的圖式，係為和第3(a)、(b)圖對比的圖式。在第7(a)~(d)圖中，此變更例和第3圖的塗敷針固定方法不同之處係為塗敷針支座24和固定基座25分別以塗敷針支座50和固定基座51置換。塗敷針支座50係以長方形的平板狀被形成。塗敷針21係在塗敷針支座50的裏面被朝向垂直的方向，其基端部係被固定在裏面的一方的短邊側。塗敷針支座50的另一方的短邊側的端面E1、和一方的長邊側的端面E2係在塗敷針21的位置配合時被使用。端面E1和E2交叉的角係被削掉。在塗敷針支座50的裏面的既定位置，磁鐵M1係被埋入。

又，固定基座51係作為將座椅狀的塊狀的水平部的表面的一角部只切割塗敷針支座50的裏面的大小部份的形狀，其垂直部的背面係被固定在驅動軸23的前端部。固定基座51係包含塗敷針支座50的裏面被密著的基準面F、以及塗敷針支座50的端面E1、E2分別被按壓的基準端面E3、E4。基準面F係以水平被設置。在基準面F的既定位置，磁鐵M2被埋入。

在塗敷針支座50的裏面和固定基座51的基準面F之間，磁性吸引力作用般，磁鐵M1的N極(或S極)係朝向和塗敷針支座50的裏面同方向般，磁鐵M1係在塗敷針支座50被組入，磁鐵M2的S極(或N極)係朝向和固定基座51的基準面F同方向般，磁鐵M2係在固定基座51被組入。因此，使塗敷針21的前端在下、將塗敷針支座50的裏面靠近固定基座51的基準面F的話，藉由磁鐵M1、M2間的磁性吸引力，塗敷針支座50的裏面係在固定基座51的基準面F被吸著。

又，藉由根據在基準面F平行的方向的磁鐵M1、M2的位置偏移產生的磁鐵M1、M2間的向心力，塗敷針支座50的端面E1、E2係在固定基座51的基準端面E3、E4被按壓般，磁鐵M1、M2係被配置。向心力係如第4圖和第5圖所說明般。在此變更例也可得到和實施例相同的效果。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．觀察光學系統

2．．．CCD攝影機

3．．．雷射

4．．．墨水塗敷機構

5．．．墨水硬化用照明

6．．．彩色濾光器基板

7．．．Z軸台

8．．．X軸台

9．．．Y軸台

10．．．控制用電腦

11．．．操作面板

21．．．塗敷針

22．．．塗敷針驅動汽缸

23．．．驅動軸

24、50．．．塗敷針支座

25、51．．．固定基座

26．．．迴轉台

27、28、29、30．．．墨水槽

31．．．洗淨裝置

32．．．空氣潔淨裝置

33．．．迴轉軸

34、40．．．缺口部

35．．．馬達

36．．．索引板

37．．．索引用感測器

38．．．原點回復用感測器

M1、M2．．．磁鐵

E1、E2．．．端面

E3、E4．．．基準端面

F．．．基準面

41．．．螺絲孔

42．．．固定螺絲

100．．．黑色矩陣

101．．．R畫素

102．．．G畫素

103．．．B畫素

104．．．白缺陷

105．．．黑缺陷

106．．．異物缺陷

第1圖係為表示根據本發明的一實施例的缺陷修正裝置的全體構成的圖式；第2圖係為表示在第1圖所示的墨水塗敷機構的構成的圖式；第3(a)圖至第3(c)圖係為表示在第2圖所示的塗敷針支座和固定基座的構成以及固定方法的圖式；第4(a)圖至第4(d)圖係為說明在第3圖所示的兩個磁鐵間的向心力用的圖式；第5圖係為表示在第3圖所示的兩個磁鐵的位置關係的圖式；第6(a)圖至第6(c)圖係為表示實施例的比較例的圖式；第7(a)圖至第7(d)圖係為表示實施例的變更例的圖式；以及第8(a)圖至第8(c)圖係為表示在彩色濾光器產生的缺陷的圖式。

21．．．塗敷針

22．．．塗敷針驅動汽缸

23．．．驅動軸

24．．．塗敷針支座

25．．．固定基座

M1、M2．．．磁鐵

E1、E2．．．端面

E3、E4．．．基準端面

F．．．基準面

Claims (5)

1. 一種塗敷針之固定方法，將在基板上的微細區域塗敷液狀材料的塗敷針固定在驅動裝置的驅動軸的塗敷針，其特徵在於：將上述塗敷針的基端部固定在塗敷針支座，將具有第一和第二基準面的固定基座設置在上述驅動軸的前端部，在上述塗敷針支座和上述固定基座分別設置第一和第二磁鐵，藉由上述第一和第二磁鐵間的磁性吸引力，使上述塗敷針支座吸著在上述第一基準面，且藉由根據在上述第一基準面平行的方向的上述第一和第二磁鐵的位置偏移產生的上述第一和第二磁鐵間的向心力，將上述塗敷針支座的端面按壓在上述第二基準面。
2. 一種液狀材料塗敷機構，將在塗敷針的前端部附著的液狀材料塗敷在基板上的微細區域，其特徵在於包括：驅動裝置，具有驅動上述塗敷針的驅動軸；塗敷針支座，固定上述塗敷針的基端部；固定基座，具有第一和第二基準面，被設置在上述驅動軸的前端部；以及第一和第二磁鐵，分別被設置在上述塗敷針支座和上述固定基座；其中藉由上述第一和第二磁鐵間的磁性吸引力使上述 塗敷針支座吸著在上述第一基準面的同時，且藉由根據在上述第一基準面平行的方向的上述第一和第二磁鐵的位置偏移產生的上述第一和第二磁鐵間的向心力，將上述塗敷針支座的端面按壓在上述第二基準面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之液狀材料塗敷機構，其中上述固定基座更具有第三基準面，上述第一和第二磁鐵係藉由上述向心力將上述塗敷針支座的兩個端面分別按壓在上述第二和第三基準面。
4. 如申請專利範圍第2項所述之液狀材料塗敷機構，其中上述塗敷針支座和上述固定基座係由非磁性材料形成。
5. 一種缺陷修正裝置，其特徵在於：基板上的微細區域係為在上述基板上形成的微細樣式的缺陷部，液狀材料係為修正缺陷部用的修正液，上述缺陷修正裝置包括：修正頭，包含申請專利範圍第2項至第4項中之任一項所述之液狀材料塗敷機構以及觀察上述缺陷部用的觀察用光學系統；以及位置決定機構，使上述基板和上述修正頭相對地移動，進行位置決定。