CN101498868A - 液晶涂布装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种液晶涂布装置。所述液晶涂布装置将液晶滴加在基板上以便形成液晶层。至少一个喷嘴相对于层叠基板移动。液晶供应单元向所述喷嘴提供液晶以允许所述喷嘴将液晶滴加到基板。缺陷检测传感器设置在所述喷嘴的下部并且在所述喷嘴正在移动以及正将液晶滴加到基板时检测是否存在滴加液晶缺陷，其中液晶从所述液晶供应单元供应。修复传感器移动至由所述缺陷检测传感器检测到液晶液滴缺陷的位置、判定所述缺陷是否涉及液晶滴加并且计算不足液晶量。控制单元控制所述液晶供应单元以从所述喷嘴滴加与由所述修复传感器计算的液晶短缺量相等的液晶。因此，能够使从检测滴加液晶缺陷到修复的所有过程自动化。

Description

液晶涂布装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年1月28日提交的韩国专利申请No.10-2008-0008667的优先权，该申请的公开内容通过参引而全部并入本申请。

技术领域

下面的说明涉及一种用于在基板上涂布液晶以形成液晶显示器的液晶层的装置。

背景技术

与阴极射线管(CRT)相比，液晶显示器(LCD)具有更好的可见度和更小的功率消耗并且产生更少的热量。因此，LCD和等离子体显示面板(PDP)以及场致发光显示器(FED)一起，已越来越多地用作移动电话、计算机监视器和电视机的下一代显示器。

总体上，薄膜晶体管(TFT)LCD面板包括TFT阵列基板和彩色滤色片阵列基板。两个基板彼此间隔开大约4至5微米，并且液晶层插置于其间。另外，在环绕显示区域的部分中，两个基板通过密封胶粘合在一起，从而防止水分或碎片进入液晶层。

形成液晶层的若干方法中的一种是液晶涂布方法。在液晶涂布方法中，通过在由密封胶限定的基板上的特定区域内涂布液晶来形成液晶层，连接两个基板，并且使密封胶硬化以粘合基板。为了通过使用液晶涂布方法来形成液晶层，使用了液晶涂布装置。

液晶涂布装置相对于基板移动喷嘴，以允许喷嘴将液晶滴加到基板上。盛装液晶的料筒向喷嘴提供液晶。在这种情况下，液晶涂布装置以预定总量的液晶形成液晶层。

在一些情况中，当液晶涂布装置正滴加液晶时，要提供给喷嘴的液晶中可能存在气泡，这有可能造成漏滴。漏滴可能导致具有缺陷的液晶涂布，使得完成液晶的涂布后，实际涂布的液晶总量小于要涂布的液晶的预定总量。

根据传统技术，操作人员根据自己的判断目视检测漏滴的出现并且手动操作液晶涂布装置以修复漏滴。但是，为了执行这些步骤，操作人员需要熟练并且有经验。而且，当操作人员不在现场时，不能进行后续步骤，直到操作人员返回并且修复漏滴。

而且，如果不存在漏滴而是液滴的液晶量小于基准量，操作人员很难检查短缺了多少液晶量。因此，会难以准确地修复具有缺陷的液晶液滴。

发明内容

公开一种液晶涂布装置，其使得从检测滴加液晶缺陷到修复具有缺陷的液晶液滴的步骤能够自动化。

根据一个方面，提供一种液晶涂布装置，包括：至少一个喷嘴，所述喷嘴相对于层叠基板移动；液晶供应单元，所述液晶供应单元向喷嘴提供液晶以允许喷嘴将液晶滴加到基板；缺陷检测传感器，所述缺陷检测传感器设置在喷嘴的下部并且在喷嘴正在移动以及正将液晶滴加到基板时检测是否存在滴加液晶缺陷，其中液晶从液晶供应单元供应；修复传感器，所述修复传感器移动至由缺陷检测传感器检测到缺陷的位置、判定所述缺陷是否涉及液晶滴加并且计算不足液晶量；以及控制单元，所述控制单元控制液晶供应单元以从喷嘴滴加与由修复传感器计算的不足液晶量相等的液晶。

对于本领域的技术人员来说，通过下面结合附图公开了本发明示例性实施方式的详细说明，其它的特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据示例性实施方式的液晶涂布装置的结构图。

图2是安装在图1中的头单元上的缺陷检测传感器和修复传感器的立体图。

图3A和3B是喷嘴的剖面图，用于解释图2中的缺陷检测传感器如何检测液晶液滴是否正从喷嘴滴落。

图4A和4B是喷嘴的剖面图，用于解释图2中的修复传感器如何判定并且修复具有缺陷的液晶液滴。

具体实施方式

提供下面的详细说明以帮助读者获得文中所述的方法、装置和/或***的全面理解。因此，本领域的普通技术人员将会想到文中所述的***、装置和/或方法的各种变型、改型和等同物。此外，为使更加清晰和简明，省略了对众所周知的功能和构造的说明。

图1是根据示例性实施方式的液晶涂布装置的结构图。参照图1，液晶涂布装置包括至少一个喷嘴111、液晶供应单元120、缺陷检测传感器130、修复传感器140和控制单元150。

喷嘴111相对于承载基板移动。喷嘴111接收来自液晶供应单元120的液晶并且将液晶排出到基板10上以在基板10上形成液晶层。

液晶供应单元120向喷嘴111提供液晶以将液晶滴加到基板10上。可通过控制单元150控制液晶供应单元120以从喷嘴滴加预定量的液晶。

缺陷检测传感器130在喷嘴111正在移动并将液晶滴加到基板10上时检测滴加液晶是否存在缺陷，液晶由液晶供应单元120提供。即，缺陷检测传感器130检测每一次当喷嘴111移动预定距离时是否准确地滴加了与预定量相等的液晶。

由于提供给喷嘴111的液晶中的气泡而可能出现液晶液滴缺陷。例如，液滴缺陷可包括：当没有液晶滴加在基板10的预期位置上时而产生的漏滴；以及液滴的量小于预期的液晶液滴量。

可将缺陷检测传感器130获得的关于液晶液滴的缺陷的信息提供给控制单元150。控制单元150将在从缺陷检测单元130接收到关于液晶液滴的缺陷的信息之时喷嘴111所处的位置识别为液晶液滴的缺陷位置并且存储该位置。

一旦完成了液晶的滴加，修复传感器140移动至缺陷检测传感器130检测到滴加液晶的缺陷的位置，并且判定液晶液滴是否真正具有缺陷。修复传感器140可在存储有液晶液滴的缺陷位置的控制单元150的控制下移动。如果液晶液滴具有缺陷，修复传感器140计算液晶短缺量。液晶短缺量的信息可提供给控制单元150。

控制单元150控制液晶供应单元120以向喷嘴111供应液晶从而将与由修复传感器140计算的短缺量相等的液晶排出至基板10。在这一过程中，控制单元150可控制喷嘴以移动至出现滴加液晶缺陷的位置。而且，控制单元150可以全面地控制液晶滴加装置100从而以预定量将液晶涂布到基板10上。

下面将描述具有上述结构的液晶滴加装置100的应用的示例。

如果产生了具有缺陷的液晶液滴，例如漏滴或液滴的量小于预期量，那么在喷嘴111正在滴加液晶时，缺陷检测传感器130检测液晶液滴是否具有缺陷并且将结果提供给控制单元150。控制单元150确认具有缺陷的液晶液滴的出现位置并且存储该位置，并且在液晶滴加完成后将修复传感器140控制到具有缺陷的液晶液滴的位置。

修复传感器140判定液晶液滴是否真正具有缺陷，如果具有缺陷，则计算液晶短缺量并将计算结果提供给控制单元150。控制单元150控制液晶供应单元120以从喷嘴111将与计算量相等的液晶涂布至基板10。因此，修复了具有缺陷的液晶液滴，并且基板10可以具有含预定量的液晶的液晶层。

如上所述，从检测是否存在具有缺陷的液晶液滴到修复具有缺陷的液晶液滴的过程是自动化的。因此，通过这些步骤，与操作人员根据自己的判断目视检查是否存在具有缺陷的液晶液滴然后通过手动操作液晶滴加装置来修复具有缺陷的液晶液滴的情况相比，不需要熟练的操作人员。另外，即使当操作人员不在现场时，具有缺陷的液晶液滴也得以自动修复从而能够顺利地进行后续过程。因此，能够避免生产率的降低。而且，在出现液晶液滴的量小于预期量的情况下，操作人员很难检查出缺少了多少量，但是能够准确地计算出液晶短缺量从而能够执行适当的液晶附加涂布。因此，可以容易地修复具有缺陷的液晶液滴。

可以将喷嘴111安装在头单元110的喷嘴安装架112上以相对于基板10移动。头单元110由头支撑单元102支撑，头支撑单元102则安装在框架101上，从而允许沿一个方向水平移动。另外，头单元110安装为能够沿与头支撑单元102的移动方向垂直的水平方向移动。因此，安装在头单元110上的喷嘴111能够相对于基板10移动。

当预期通过在具有大面积的上下玻璃基板上形成多个单元面板来提高生产率时，可设置多个喷嘴111。单元面板对应于LCD所采用的LCD面板。多个喷嘴111设置为每个单元面板具有至少一个以滴加液晶。因此，能够在多个面板上同时形成液晶层，从而能够提高生产率。

液晶供应单元120可包括料筒121和泵模块122。料筒121盛装要提供给喷嘴111的液晶。泵模块122构造为在从料筒121向喷嘴111供应液晶时向料筒121提供排出压力，因此使喷嘴111能够排出液晶。而且，泵模块122具有阀结构以打开和/或阻塞料筒121与喷嘴111之间的液晶流，使得只有预定量的液晶能够从料筒121供应至喷嘴111。

在另一个实施方式中，液晶供应单元120可包括气压供应器而不是泵模块122。气压供应器向料筒121供应预定的空气压力或气体压力以向液晶提供排出压力，使得喷嘴111可以排出液晶。

缺陷检测传感器130设置在喷嘴111的下方并且在液晶滴加正在进行时检测液晶滴加的缺陷。缺陷检测传感器130可以是激光传感器。如图2所示，激光传感器包括用于发射光的光发射单元131以及用于接收从光发射单元131发出的光的光接收单元132。

光发射单元131和光接收单元132设置成位于喷嘴111的下部处，并且喷嘴111插置于光发射单元131与光接收单元132之间。光发射单元131安置为使得从其发出的光穿过喷嘴111的下部，而光接收单元132则安置为接收从光发射单元131发出的光。

光发射单元131可包括多个光发射部分以扩大检测区域。为此目的，光发射部分可以水平布置成彼此分开预定距离。多个光发射部分甚至能够检测来自喷嘴111的歪斜的液晶滴加。

当判定所接收的信号具有特定值时---该所接收的信号为在从喷嘴111已移动至滴加液晶的位置的时刻到某一预定时刻的特定时间段中获得，则光接收单元132可将该信号识别为指示滴加液晶缺陷的信号。

即，如图3A所示，在预定时间段中，来自喷嘴111的液晶液滴可能会没有在光发射单元131与光接收单元132之间穿过。然后，从光发射单元131发出的光直接行进到光接收单元132。因此，在预定时间段中获得的接收信号具有在容差范围内的特定值。在这种情况下，光接收单元132判定所接收的信号具有恒定值并且识别出存在当没有生成液晶液滴时出现的漏滴。

相反，如图3B所示，在预定时间段中，液晶液滴可能会在光发射单元131与光接收单元132之间穿过。于是，从光发射单元131发出的光被正在穿过的液晶液滴反射从而没有射入光接收单元132。因此，在液晶液滴在光发射单元131与光接收单元132之间穿过之前或之后获得的信号值与在液晶液滴在光发射单元131与光接收单元132之间穿过的时刻获得的信号值不同。在这种情况下，光接收单元132识别出滴加了液晶。

当在预定时间段中获得的接收信号的波形与基准信号的波形不同时，光接收单元132可以识别出存在滴加液晶的缺陷。

换句话说，当在预定时间段中来自喷嘴的液晶液滴的量小于或大于预期量时，具有缺陷的液晶液滴与具有预期量的液晶液滴不同。因此，与由光接收单元132获得的具有缺陷的液晶液滴相关的接收信号的波形和与具有预期量的液晶液滴相关的接收信号的波形不同。

光接收单元132存储具有预期量的液晶液滴的波形作为基准信号波形。光接收单元132对基准信号波形和与来自喷嘴111的液晶液滴相关的接收信号的波形进行比较，并且在判定接收信号波形与基准信号波形一致时将液晶液滴识别为正常液滴。另外，当两个波形之间的差异在容差范围之内时，光接收单元132判定两个波形相同。

如果判定接收信号波形与基准信号波形不同，光接收单元132将对应于接收信号的液晶液滴识别为具有缺陷的液晶液滴。而且，当判定接收信号波形与基准信号波形之间的差异超出容差范围时，光接收单元132识别出两个信号不同。同时，光接收单元132仅可将所接收的光转换为电信号，而控制单元150则可包括处理所转换的电信号的信号处理单元。

如上所述，由于光发射单元131发射光而光接收单元132处理所接收的信号以检测滴加液晶的缺陷，因此可以以无接触方式检测具有缺陷的液晶液滴。因此，从喷嘴111涂布的液晶液滴不受液晶缺陷检测过程的影响。在其它实施方式中，可将缺陷检测传感器130构造为具有不同的无接触方式的视觉传感器。

缺陷检测传感器130可进一步包括防液晶飞溅罩136。防液晶飞溅罩136防止从喷嘴111射出并且接触基板10的液晶液滴飞溅到喷嘴111上从而进入光发射单元131与光接收单元132之间。因此，能够准确地检测到具有缺陷的液晶液滴。

防液晶飞溅罩136设置于光发射单元131和光接收单元132的下部，并且在与喷嘴111的下部对应的部分具有开孔136a。

同时，如图4A所示，修复传感器140可以是视觉传感器，其在检测到滴加液晶的缺陷的位置EP处获取图像，对所获取的图像进行处理并且判定是否真正生成了具有缺陷的液晶液滴。当修复传感器140检测到漏滴时，其向控制单元150输出与一滴液晶预期量相等的液晶短缺量。如果控制单元150在完成液晶滴加后仅检测到漏滴，则控制单元150将喷嘴111控制到出现漏滴的位置EP并且涂布液晶液滴。

当判定具有缺陷的液晶液滴是其量小于预期量的液滴或其量大于预期量的液滴时，修复传感器140从所获取的图像测量液滴的体积。然后修复传感器140对测量值与基准值进行比较以获得液晶的短缺量或超出量，接着将该量输出到控制单元150。基准值是预期量液晶的液滴的体积。

修复传感器140可使用各类方法获得液晶的短缺量或超出量。例如，所获取的图像可包括依据液晶液滴表面高度的不同色彩信息，并且基于这一特性，修复传感器140可将所获取的图像的色彩数据转换为所涂布的液晶液滴的表面高度数据，然后计算所涂布的液晶液滴的体积。

在出现漏滴或其量小于液晶预期量的液滴之后，喷嘴111的端部可能残留有液晶。在这种情况下，残留的液晶可能和下一液滴一起涂布，从而造成液滴的量大于液晶预期量。这样的话，当共同存在漏滴或液滴的量小于液晶预期量以及液滴的量大于预期量时，在液晶滴加之后，控制单元150通过对液晶的预期量与通过将液晶超出量反映到液晶短缺量而获得的值进行比较来计算液晶短缺量。

如果控制单元150判定存在液晶的短缺，其将喷嘴111控制到检测到漏滴或液滴的量小于预期量的位置，并且控制喷嘴111以涂布具有液晶短缺量的液滴。

控制单元150可将喷嘴111控制成移动至检测到漏滴或液滴的量小于液晶预期量的位置的正上方，然后控制喷嘴111以涂布相应量的液晶液滴。在另一实施方式中，控制单元150将喷嘴111移动至紧邻检测到漏滴或液滴的液晶量较少的位置处，以便使喷嘴111能够滴加液晶。在这种情况下，即使气泡残留于出现漏滴或液滴的液晶量较少的位置处，也可以紧邻着残留的气泡滴加液晶。因此，能够防止由于液晶滴加到气泡上而使得残留的气泡混合到液晶层中。

修复传感器140对所获取的图像与先前存储的图像进行比较，并且提取被判定为一致的图像，然后输出所提取的图像的液晶短缺量或液晶超出量。

参照具有预期量的液晶液滴的图像，先前存储的图像具有固定的液晶短缺量或液晶超出量。另外，当所获取的图像与先前存储的图像之间的差异在容差范围内时，修复传感器140判定两个图像一致。同时，修复传感器140仅可获取图像，而控制单元150则可包括处理所获取的图像的图像处理单元。

根据示例性实施方式，能够使从检测滴加液晶的缺陷到修复具有缺陷的液晶液滴的过程自动化。因此，不需要熟练的操作人员，甚至在操作人员不在现场时，仍然能够自动修复滴加液晶的缺陷。因此，能够顺利地进行后续过程，并且能够防止生产率的降低。

另外，根据示例性实施方式，当操作人员很难目视检查短缺了多少液晶量时，能够准确地测量液晶短缺量并且能够滴加所需量的液晶。因此，能够容易地修复具有缺陷的液晶液滴。

对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能够对本发明进行各种改型和变型。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的本发明的改型和变型。

Claims (9)

1.一种液晶涂布装置，包括：

至少一个喷嘴，所述喷嘴相对于承载基板移动；

液晶供应单元，所述液晶供应单元向所述喷嘴提供液晶以允许所述喷嘴将液晶滴加到所述基板；

缺陷检测传感器，所述缺陷检测传感器设置在所述喷嘴的下部并且在所述喷嘴正在移动以及正将液晶滴加到所述基板时检测是否存在滴加液晶缺陷，其中液晶从所述液晶供应单元供应；

修复传感器，所述修复传感器移动至由所述缺陷检测传感器检测到缺陷的位置、判定缺陷是否涉及液晶滴加并且计算不足液晶量；以及

控制单元，所述控制单元控制所述液晶供应单元以从所述喷嘴滴加与由所述修复传感器计算出的不足液晶量相等的液晶。

2.如权利要求1所述的液晶涂布装置，其中，所述修复传感器是视觉传感器，其在检测到滴加液晶缺陷的位置处获取图像、处理所获取的图像以判定在滴加液晶中是否出现缺陷。

3.如权利要求2所述的液晶涂布装置，其中，当所述修复传感器判定存在漏滴时，所述修复传感器将等于一滴液晶的不足液晶量输出到所述控制单元，而当所述修复传感器判定液晶液滴的量小于或大于预期量时，则测量其量小于或大于预期量的液滴的体积，并且对测量值和基准值进行比较以获得差异并将该差异输出到所述控制单元。

4.如权利要求3所述的液晶涂布装置，其中，当共同存在漏滴或小于预期量的液滴以及大于预期量的液滴时，所述控制单元通过对将液晶超出量反映到液晶输入短缺量而获得的值与要滴加的液晶的设定量进行比较来计算在判定为存在液晶短缺时的液晶短缺量。

5.如权利要求2所述的液晶涂布装置，其中，所述修复传感器提取通过对所获取的图像与先前输入的图像进行比较而被判定为相互一致的图像，并且将所提取的图像的液晶短缺量或液晶超出量输出到所述控制单元。

6.如权利要求5所述的液晶涂布装置，其中，当共同存在漏滴或小于预期液晶量的液滴以及大于预期液晶量的液滴时，所述控制单元通过对将液晶超出量反映到液晶输入短缺量而获得的值与要滴加的液晶的设定量进行比较来计算在判定为存在液晶短缺时的液晶短缺量。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液晶涂布装置，其中，所述控制单元控制所述喷嘴而使其移动至出现滴加液晶缺陷的位置的正上方或紧邻处并且滴加液晶。

8.如权利要求1所述的液晶涂布装置，其中，所述缺陷检测传感器是激光传感器并且所述激光传感器包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元设置为使得其发出的光能够经过所述喷嘴的下部，而所述光接收单元则接收从所述光发射单元发出的光并且对所接收的光进行处理。

9.如权利要求8所述的液晶涂布装置，其中，所述光接收单元在判定接收信号具有恒定值时或者在判定在预定时间段中获得的接收信号的波形与基准信号的波形存在差异时识别出滴加液晶缺陷，其中所述预定时间段是从所述喷嘴移动至液晶滴加位置的时刻到一预定时刻并且所述接收信号是在该预定时间段中获得的。

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