專利名稱：液晶顯示元件的制造機臺及其平臺上異物檢查的方法
技術領域：
本發明是有關于一種制造機臺以及檢査機臺內是否具有異物的方 法，且特別是有關于一種用來形成液晶顯示元件的配向膜的制造機臺， 以及檢查制造機臺內用以承載基板的平臺表面是否具有異物的液晶顯 示元件的制造機臺及其平臺上異物檢查的方法。
背景技術：
由于液晶顯示元件(Liquid Crystal Display, LCD)具有體積薄、
重量輕、耗電量少以及無輻射污染等特性，于近年來日漸廣泛使用。其 應用產品包括了小尺寸的攜帶式資訊產品如個人數位助理(PDA)， 一般
尺寸的筆記型電腦或桌上型的液晶顯示屏幕。大尺寸的應用產品如30 吋 40吋的液晶電視等亦逐漸受到重視，而在市場上占有一席之地。
液晶顯示元件的結構主要是在一上下電極基板之間夾設液晶層而 成。上電極基板例如是一具有彩色濾光片的基板(CF Substrate)，下電 極基板例如是一具有薄膜晶體管的基板(TFT Substrate)。而上下電極 基板的內側分別具有一配向膜(Alignment Film)，用來控制液晶分子排
列方向。制作時，可將配向膜材料涂布于基板內側后，再經過配向處理 例如刷磨(Rubbing)方式，使材料表面的分子不再雜散分布，而是依照 固定而均一的方向排列。現在亦有業者開發以非刷磨式配向技術對配向 膜進行配向處理，例如光配向法(Photo-al ignment)和離子束配向法 (Ion Beam Alignment)等。無論是否經由刷磨方式達到配向，配向膜的 存在使液晶分子無論是在有電場或無電場的情況下都可依照特定的傾 斜方向和預定的傾斜角度排列，因此，配向膜的制作實為控制LCD顯示 品質的關鍵程序之一。
目前業界使用的配向膜材料主要成份為聚亞酰胺(Polyimide， PI)樹脂。PI樹脂具有耐熱性佳、耐化學溶劑及輻射線、電氣絕緣特性佳等
特性，是可以提供LCD穩定顯示品質的一種半導體級高分子樹脂材料。 一般在實際制作時，先將配向膜材料均勻的涂布至印刷凸版例如液體感 光樹脂凸版(日本Asahi公司制造，業界簡稱APR版)上，再利用印 刷凸版轉印至基板上，之后再對具配向膜材料的基板進行處理，例如干 燥、配向和制作顯示元件的后續步驟。
作為印刷凸版的APR版價格十分昂貴，在LCD前段制程成本中占有 相當高的比例。根據統計，在配向膜制造機臺中使用的APR版，自然劣 化的比例極少，而因外力而報廢的比例占絕大多數，其中又以玻璃(基 板材料)破片刺傷占大部分。這種玻璃異物產生的原因可能是進行配向 膜材料轉印之前，基板已有裂痕或破損，或是進行轉印時基板不當受力 而產生碎裂。由于制造機臺中用以承載基板的平臺與轉印用的APR版之 間的距離十分貼近，如果平臺上殘留有破片等異物，在平臺移動時破片 會粘附在APR版上并造成剌傷或刮傷，此時APR版無法再使用，必須報 廢。另外， 一但APR版粘附上破片造成刺傷或刮傷，此版必須拆下以清 除破片并再做確認，而機臺部分則必須等待另一片APR版清洗并安裝后 再重新開線。因此，APR版的損傷不但造成金錢損失，更浪費了許多工 時和人力。
發明內容
本發明有關于一種液晶顯示元件的制造機臺及其平臺上異物檢查 的方法，利用反射式感測元件以檢查制造機臺內用以承載基板的平臺表 面是否具有異物，以避免異物損傷制造機臺的元件(例如APR版)，進而
減少金錢與時間的損失。
根據本發明的第一方面，提出一種制造機臺，用以形成一液晶顯示 元件的一配向膜，此機臺至少包括一平臺、 一第一轉輪、 一第二轉輪、 一印刷凸版和一平臺感測組件。平臺可移動式地承載顯示元件的一基 板。第一轉輪設置于平臺上方處，且第一轉輪的表面均勻涂布一配向膜 材料。第二轉輪設置于平臺上方并位于第一轉輪的一側，印刷凸版設置于第二轉輪的表面，且印刷凸版可與基板的表面接觸，且第一轉輪可選 擇性地與印刷凸版接觸或分離。平臺感測組件用以檢測平臺的表面，包 括一感測元件和一反射元件，分別相對應地設置于平臺的兩側，其中感 測元件所發射的一光束被反射元件反射后回到感測元件，光束的行進方 向實質上垂直于平臺的一移動方向。其中，感測元件所發射的光束例如 是一激光光束。
根據本發明，再提出一種制造機臺，用以形成一液晶顯示元件的一
配向膜，此機臺至少包括一平臺、 一材料供給組件(material supply assembly)、 一成膜組件(film formation assembly)和 一 反射式感測組 件。平臺可移動式地承載液晶顯示元件的一基板，材料供給組件設置于 平臺上方處。成膜組件設置于平臺上方并位于材料供給組件的一側，一 配向膜材料可從材料供給組件轉移至成膜組件上，再由成膜組件轉印至 基板上，以形成配向膜。反射式感測組件設置于平臺的側邊以檢測平臺 的表面。其中，反射式感測組件的所發出的一第一光束具有一第一強度，
反射后所接收的一第二光束具有一第二強度，比較第一、第二強度后可 得知平臺上是否存在一異物。其中，反射式感測組件所發出的第一和第 二光束例如是一激光光束。
根據本發明，提出一種檢查異物的方法，用以檢測一制造機臺的一 平臺上是否具有異物，其中制造機臺用以將一配向膜材料轉印至平臺上 的一顯示元件基板，所述方法包括
提供一感測元件和一反射元件，分別相對應地設置于平臺的兩側， 感測元件可發射一光束并接收被反射元件反射后的光束；
提供一控制元件，感測元件與平臺分別與控制元件電性連接；
當配向膜材料轉印完畢且平臺上的顯示元件基板被移走后，控制元 件令平臺朝一預定位置移動，并同時啟動感測元件以進行異物檢測，感 測元件啟動后發出的一具有一第一強度的光束，經由反射元件反射光束 至感測元件則具有一第二強度；和
控制元件根據第一、第二強度判斷平臺上是否具有異物。其中，感 測元件所發射的第一、第二光束例如是一激光光束。根據本發明，再提出一種檢査異物的方法，用以檢測一制造機臺的 一平臺上是否具有異物，其中制造機臺用以將一配向膜材料轉印至平臺 上的一顯示元件基板，所述方法包括
(a) 設置一反射式感測組件于平臺的側邊，感測組件可發出一光束 并接收反射后的光束，以檢測平臺的表面；
(b) 設置一控制元件，且感測組件與平臺分別與控制元件電性連接；
(c) 完成配向膜材料的轉印后，移走顯示元件基板；
(d) 控制元件令所述平臺往一預定方向移動并同時啟動感測組件， 光束于發射時具有一第一強度，反射后具有一第二強度；
(e) 控制元件根據第一、第二強度判斷平臺上是否具有異物，若判 斷有異物則進行步驟(f)，若判斷沒有異物則繼續進行步驟(d);
(f) 控制元件令平臺停止移動，并清除平臺上的異物，清除完畢后 再進行步驟(d)。
其中，反射式感測元件所發射的第一、第二光束例如是一激光光束。 本發明由于采用了以上的技術方案，可以檢查機臺內用以承載基板
的平臺表面上是否具有玻璃破片或其他異物，進而避免因刮傷或刺傷印
刷凸版如APR版而增加無謂的制造成本。
為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配
合所附圖式，作詳細說明。
圖1繪示依照本發明一較佳實施例的配向膜制造機臺的示意圖。
圖2A繪示本發明一較佳實施例的感測組件的示意圖。
圖2B分別繪示本發明一較佳實施例的感測組件與檢測異物時的示意圖。
第3A 3C圖為依照本發明一較佳實施例的配向膜制作及異物檢測 方法的示意圖。圖中主要元件符號說明如下:
1:制造機臺
10:平臺
12:基板
20:材料供給組件
22:第一轉輪
24:分散器
26:刮刀
28:驅動裝置
30:成膜組件
32:第二轉輪
34:印刷凸版
40:反射式感測組件
42:感測元件
44:反射元件
46:高度調整裝置
50:控制元件
60:異物
dl、d2:光束的行進方向
Fl、F2:平臺的移動方向
具體實施例方式
以下提出一較佳實施例作為本發明的說明；然而實施例中所提出的 配向膜制造機臺僅為舉例說明之用，并不會對本發明欲保護的范圍做限 縮。再者，實施例中的圖示亦省略不必要的元件，以利清楚顯示本發明 的技術特點。
請參照圖1，其繪示依照本發明一較佳實施例的配向膜制造機臺的 示意圖。制造機臺1至少包括一平臺(Table)10、 一材料供給組件 (Material Supply Assembly)20 、 一成膜組件 (Film FormationAssembly)30和一反射式感測組件40。其中，平臺IO上可移動式地承 載了液晶顯示元件的一基板12，如一薄膜晶體管基板(TFT substrate) 或一彩色濾光片基板(CF substrate)。材料供給組件20設置于平臺10 的上方處，成膜組件30亦設置于平臺10上方并位于材料供給組件20 的一側， 一配向膜材料可從材料供給組件20轉移至成膜組件30，再由 成膜組件30轉印至基板12上，以提供液晶配向膜(未顯示于圖1中)。 反射式感測組件40則設置于平臺40的側邊，借由比較感測組件40所 發出的強度和反射后所接收到的強度，可檢測出平臺40表面上是否具 有碎片等異物。另外，感測組件所發出的光束可以是紅外線或是激光光 束等等，本發明對此并不特別限制。
如圖1所示，材料供給組件20包括一第一轉輪22、 一分散器 (dispenser)24、 一整平元件如刮刀26和 一 驅動裝置28 。分散器24可 將一配向膜材料如PI樹脂分散至第一轉輪22的表面。刮刀26則與第 一轉輪22的表面接觸，以將配向膜材料均勻涂布于第一轉輪22的表面。 驅動裝置28與第一轉輪22連接，以驅動第一轉輪22前進或后退。成 膜組件30包括第二轉輪32，設置于平臺10上方并位于第一轉輪22的 一頂ij。第二轉輪32的表面上設置有一印刷凸版34，如感光樹脂凸版(APR 版)，當第一轉輪22與印刷凸版34接觸后，配向膜材料可從第一轉輪 22轉移至印刷凸版34，再由印刷凸版34轉印至基板12上，以提供液 晶配向膜。在此較佳實施例中，反射式感測組件40位于成膜組件30正 下方，但本發明并不以此為限，熟悉此領域的技術人員亦可依照實際應 用狀況決定感測組件40的位置。
請參照圖2A，其繪示本發明一較佳實施例的感測組件的示意圖。感 測組件40包括一感測元件42和一反射元件44，分別相對應地設置于平 臺10的兩側，位于檢測平臺10的表面。感測元件42所發射的一光束 到達反射元件44后，再被反射回到感測元件42。在此較佳實施例中， 感測元件42所發射的光束和被反射元件44所反射的光束其行進方向重 合，且光束的行進方向(如dl、 d2方向所示)實質上垂直于平臺10的移 動方向(如Fl、 F2方向所示)。其中感測元件42所發射的光束例如是一激光光束。
請參照圖2B，其分別繪示本發明一較佳實施例的感測組件與檢測異 物時的示意圖。如圖2B所示，感測元件42所發射的光束其下緣十分靠 近平臺IO的表面。若平臺10上有異物60存在，感測元件42所發射的 光束一部分會被異物60阻擋，使反射后感測元件42所接收到的光束的 強度減弱。因此，感測元件42所發出的第一光束(例如第一激光光束) 具有一第一強度，被反射元件44反射后感測元件42所接收的第二光束 (例如第二激光光束)具有一第二強度，比較第一、第二強度，例如第二 強度小于第一強度，即可得知平臺10上是否存在一異物60。
另外，制造機臺更包括一控制元件50(圖2A)，分別與平臺10和感 測組件(如感測元件42)電性連接。當感測組件40檢測到異物60存在時， 控制元件50可立即使平臺10停止移動。再者，亦可輸入一強度下限值 于控制元件50內，若反射的第二強度小于下限值，則判斷平臺10上具 有異物。
感測組件40還可較佳地包括一高度調整裝置46，與控制元件50電 性連接。當平臺10的高度必須隨著不同的基板12厚度而做些微調整時， 感測組件的高度也必須隨的上升或下降，高度調整裝置46可令感測組 件40隨著平臺10的高度變化而調整至適當的高度。另外，在實際應用 的制造機臺許可的情況下，也可將感測組件40直接裝設在平臺10上， 使感測組件40和平臺10可同步升降。
以下則根據本發明一較佳實施例，說明在顯示元件的基板上形成配 向膜的過程中，以感測組件40進行異物檢測的方法，以避免異物損傷 印刷凸版(如APR版34)。但具有通常知識者當知，以下方法所敘述的各 個步驟并不用以限制本發明，而是可依實際應用的需求做適當的調整與 更動。
第3A 3C圖為依照本發明一較佳實施例的配向膜制作及異物檢測 方法的示意圖。如圖3A所示，首先將一待轉印的基板12置于平臺10 上，且分散器24將一配向膜材料如PI樹脂滴在第一轉輪22上，并以 刮刀26將配向膜材料均勻涂布于第一轉輪22的表面。接著，如圖3B所示，驅動裝置28驅動第一轉輪22前進，以與第 二轉輪32上的印刷凸版如APR版34接觸。第一轉輪22和第二轉輪32 的轉動方向分別如R1、 R2所示。第一轉輪22上例如是具有多個凹槽， 而APR版34上例如是具有圓形凸出物，以將凹槽內的PI樹脂擠壓出來 并帶走。因此，借由第一轉輪22和第二轉輪32的接觸和轉動的過程中， 可將配向膜材料分布至APR版34的表面。在適當的時間點，控制元件 50亦啟動平臺10使其往Fl方向移動，以令平臺IO上的基板與APR版 34接觸，使APR版34上的材料均勻地轉印至基板12表面上，提供一配 向膜。
當配向膜轉印完畢后，基板12自平臺10上被移走，以進行基板12 的后續處理，例如干燥、配向和制作顯示元件的其他后續步驟；而驅動 裝置28也驅動第一轉輪22退離APR版34，如圖3C所示。此時，平臺 10往F2方向移動(欲回到一起始位置)，而控制元件50同時啟動感測元 件40，以進行平臺10表面的異物檢測(請參考圖2A、圖2B及相關說明， 在此不再贅述)。
當檢測到平臺10上具有異物時，控制元件50則立即停止平臺10 的移動，并可同時發出一警告聲響(warning alarm)。清除平臺10上的 異物后，并以感測元件40確認后，即可令平臺10繼續朝F2方向移動。
雖然上述實施例是以架設一組反射式感測組件40，以檢測平臺10 表面上是否有異物存在為例，然而制造機臺1內亦可增設一組基板感測 組件以檢測基板12的表面，若基板12因本身品質不良或沾染其他異物， 而造成可能刮傷或刺傷APR版的可能性，即可立即停止平臺10的移動， 并移走此基板12。當然此組基板感測組件亦可使用反射式感測方式(請 參照圖2A、圖2B及相關說明)，來達到檢測異物的目的，并可具備一調 整裝置以隨著基板12的高度變化對應地調整基板感測組件的高度。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，但其并非用以限 定本發明。本發明所屬技術領域中的技術人員，在不脫離本發明的精神 和范圍內，都可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍以權利 要書范圍所界定的為準。
權利要求
1. 一種制造機臺，用以提供一液晶顯示元件的一配向膜，其特征在于，所述機臺至少包括一平臺，可移動式地承載所述元件的一基板；一第一轉輪，設置于所述平臺上方處，且所述第一轉輪的表面均勻涂布有一配向膜材料；一第二轉輪，設置于所述平臺上方并位于所述第一轉輪的一側；一印刷凸版，設置于所述第二轉輪的表面，且所述印刷凸版可與所述基板的表面接觸，且所述第一轉輪可選擇性地與所述印刷凸版接觸或分離；和一感測組件，用以檢測所述平臺的表面，所述組件包括一感測元件和一反射元件，分別相對應地設置于所述平臺的兩側，其中，所述感測元件所發射的一光束被所述反射元件反射后回到所述感測元件，所述光束的行進方向實質上垂直于所述平臺的一移動方向。
2. 如權利要求1所述的制造機臺，其特征在于，還包括 一基板感測組件，與所述控制元件電性連接并用以檢測所述基板的表面，所述基板感測裝置亦包括一感測元件和一反射元件，分別相對應 地設置于所述基板的兩側，其中，所述感測元件所發射的一光束被所述反射元件反射后回到所 述感測元件，所述光束的行進方向實質上垂直于所述基板的一移動方 向。
3. 如權利要求2所述的制造機臺，其特征在于，所述基板感測組 件還包括一調整裝置，以隨著所述基板的高度變化對應地調整所述感測 元件和所述反射元件的高度。
4. 如權利要求1所述的制造機臺，其特征在于，還包括 一分散器，將所述配向膜材料分散至所述第一轉輪的表面； 一刮刀，與所述第一轉輪的表面接觸，以均勻涂布所述配向膜材料于所述第一轉輪的表面；和一驅動裝置，與所述第一轉輪連接，并驅動所述第一轉輪前進或后 退，以與所述第二轉輪上的所述印刷凸版接觸或分離。
5. —種制造機臺，用以形成一液晶顯示元件的一配向膜，其特征 在于，所述機臺至少包括一平臺，可移動式地承載所述元件的一基板； 一材料供給組件，設置于所述平臺上方處；一成膜組件，設置于所述平臺上方并位于所述材料供給組件的一 側， 一配向膜材料可從所述材料供給組件轉移至所述成膜組件上，再由 所述成膜組件轉印至所述基板上以形成所述配向膜；和一反射式感測組件，設置于所述平臺的側邊以檢測所述平臺的表面，其中，所述反射式感測組件的所發出的一第一光束具有一第一強 度，反射后所接收的一第二光束具有一第二強度，比較所述第一、第二 強度后可得知所述平臺上是否存在一異物。
6. 如權利要求5所述的制造機臺，其特征在于，所述材料供給組 件包括一第一轉輪，設置于所述平臺上方處；一分散器，鄰近所述第一轉輪以將所述配向膜材料分散至所述第一 轉輪的表面；一刮刀，與所述第一轉輪的表面接觸，以均勻涂布所述配向膜材料 于所述第一轉輪的表面；和一驅動裝置，與所述第一轉輪連接，并驅動所述第一轉輪前進或后退。
7. 如權利要求5所述的制造機臺，其特征在于，所述成膜組件，包括一第二轉輪，設置于所述平臺上方并位于所述第一轉輪的一側；和一印刷凸版，設置于所述第二轉輪的表面，且所述印刷凸版可與 所述基板的表面接觸，且所述第一轉輪可借由所述驅動裝置選擇性地與 所述印刷凸版接觸或分離。
8.如權利要求5所述的制造機臺，其特征在于，所述反射式感 測組件包括一感測元件和一反射元件，分別相對應地設置于所述平臺的 兩側，所述反射式感測元件可發射所述第一光束并接收被所述反射元件 所反射回來的所述第二光束。
9. 一種異物檢查的方法，用以檢測一制造機臺的一平臺上是否具 有異物，其中所述制造機臺用以將一配向膜材料轉印至所述平臺上的一顯示元件基板，其特征在于，所述方法包括提供一感測元件和一反射元件，分別相對應地設置于所述平臺的兩 側，所述感測元件可發射一光束并接收被所述反射元件反射后的所述光 束；提供一控制元件，所述感測元件與所述平臺分別與所述控制元件電性連接；當所述配向膜材料轉印完畢且所述平臺上的所述顯示元件基板被 移走后，所述控制元件令所述平臺朝一預定位置移動，并同時啟動所述 感測元件以進行異物檢測，所述感測元件啟動后發出的一具有一第一強 度的光束，經由所述反射元件反射所述光束至所述感測元件則具有一第 二強度；和所述控制元件根據所述第一、第二強度判斷所述平臺上是否具有異物。
10. —種異物檢査的方法，用以檢測一制造機臺的一平臺上是否具 有異物，其中所述制造機臺用以將一配向膜材料轉印至所述平臺上的一 顯示元件基板，其特征在于，所述方法包括(a)設置一反射式感測組件于所述平臺的側邊，所述感測組件可發 出一光束并接收反射后的所述光束，以檢測所述平臺的表面；(b) 設置一控制元件，且所述感測組件與所述平臺分別與所述控制 元件電性連接；(c) 完成所述配向膜材料的轉印后，移走所述顯示元件基板；(d) 所述控制元件令所述平臺往一預定方向移動并同時啟動所述感 測組件，所述光束于發射時具有一第一強度，反射后具有一第二強度；(e) 所述控制元件根據所述第一、第二強度判斷所述平臺上是否具 有異物，若判斷有異物則進行步驟(f)，若判斷沒有異物則繼續進行步 驟(d);(f) 所述控制元件令所述平臺停止移動，并清除所述平臺上的異物， 清除完畢后再進行步驟(d)。
全文摘要
本發明公開了一種液晶顯示元件的制造機臺以及檢查其平臺的方法。制造機臺至少包括一平臺、一材料供給組件、一成膜組件和一反射式感測組件。平臺可移動式地承載液晶顯示元件的一基板，材料供給組件設置于平臺上方處。成膜組件設置于平臺上方并位于材料供給組件的一側，一配向膜材料可從材料供給組件轉移至成膜組件上，再由成膜組件轉印至基板上，以形成配向膜。反射式感測組件設置于平臺的側邊以檢測平臺的表面。其中，反射式感測組件的所發出的一第一光束具有一第一強度，反射后所接收的一第二光束具有一第二強度，比較第一、第二強度后可得知平臺上是否存在一異物。可避免因刮傷或刺傷印刷凸版如APR版而增加無謂的制造成本。
文檔編號B25H1/00GK101414072SQ200710182390
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月19日 優先權日2007年10月19日
發明者周水德, 林武重 申請人:奇美電子股份有限公司