專利名稱：涂敷針固定方法、使用該方法的液狀材料涂敷機構及缺陷修正裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及涂敷針固定方法、液狀材料涂敷機構及缺陷修正裝置，尤其涉及將液狀材料涂敷在基板上的細小區域的涂敷針固定在驅動裝置的驅動軸上的涂敷針固定方法和使用該方法的液狀材料涂敷機構及缺陷修正裝置。
背景技術：
近年來，隨著LCD(液晶顯示器)的大型化、高精細化，像素數也增大，無缺陷制造LCD是困難的，缺陷的發生概率也增加起來。在這種情況下，為了提高合格率，在生產線上，對在LCD的濾色板的制造工序中產生的缺陷進行修正的缺陷修正裝置是必不可少的。
圖8(a)～(c)是表示LCD的濾色板制造工序中發生的缺陷的示圖。圖8(a)～(c)中，濾色板包括透明基板、形成在該基板表面上的稱為黑底100的格子狀的圖形、多組的R(紅色)像素101、G(綠色)像素102及B(藍色)像素103。在濾色板的制造工序中，要么如圖8(a)所示，產生像素或黑底100顏色脫落的白色缺陷104；如圖8(b)所示顏色與相鄰的像素混合，或黑底100滲入像素內的黑缺陷105；要么如圖8(c)所示，發生異物附著在像素上的異物缺陷106等。
作為對白色缺陷104進行修正的方法有如下方法利用油墨涂敷機構使與存在白色缺陷104的像素相同顏色的油墨附著在涂敷針的前端部上，將附著在涂敷針前端部上的油墨涂敷在白色缺陷104上進行修正(例如參照日本特開平9-236933號公報)。另外，作為對黑色缺陷105和異物缺陷106進行修正的方法有如下方法在對缺陷部分進行激光切割而形成矩形的白色缺陷104后，利用油墨涂敷機構將附著在涂敷針的前端部上的油墨涂敷在該白色缺陷104上進行修正(例如參照日本特開平9-262520號公報)。
在上述的油墨涂敷機構中，涂敷針固定在涂敷針保持架上，在驅動缸的驅動軸前端部設有固定底座，涂敷針保持架用固定螺釘安裝在固定底座上。為了確保更換涂敷針時涂敷針位置的再現性，在將涂敷針保持架的端面按壓在固定底座的基準端面上的狀態下將涂敷針保持架固定在固定底座上。在安裝涂敷針保持架后，要預先確認涂敷針的前端位置以決定油墨的涂敷位置。此時，在固定涂敷針保持架時，若涂敷針前端位置偏位較大，則確認涂敷針的前端位置非常花費時間。
一般，濾色板的生產是在潔凈室內進行的，以防止灰塵(異物)所發生的缺陷。由于在潔凈室內可盡量抑制灰塵發生，故作業者有義務穿戴潔凈衣服、戴口罩、戴薄的橡膠手套。
在這樣的作業狀態中，不容易一邊將小的涂敷針保持架按壓在固定底座的基準端面上一邊用小的固定螺釘進行安裝的作業，在作業者生疏的場合，有時涂敷針保持架的固定位置產生偏位。另外，也有可能使涂敷針保持架落下而損傷涂敷針。
發明目的因此，本發明的主要目的在于，提供一種可容易地再現性良好地將涂敷針安裝在驅動裝置的驅動軸上的涂敷針固定方法、和使用該方法的液狀材料涂敷機構及缺陷修正裝置。
本發明的涂敷針固定方法，以使將液狀材料涂敷在基板上的細小區域的涂敷針固定在驅動裝置的驅動軸上，其特征在于，將涂敷針的基端部固定在涂敷針保持架上，將具有第1和第2基準面的固定底座設在驅動軸的前端部上，在涂敷針保持架及固定底座上分別設置第1及第2磁鐵，利用第1及第2磁鐵間的磁性吸力使涂敷針保持架吸附在第1基準面上，并通過利用與第1基準面平行的方向的第1及第2磁鐵的位置偏位所產生的第1及第2磁鐵間的向心力而使涂敷針保持架的端面按壓在第2基準面上。
本發明的液狀材料涂敷機構，用于將附著在涂敷針的前端部上的液狀材料涂敷在基板上的細小區域內，其特征在于，具有含有驅動涂敷針的驅動軸的驅動裝置；固定有涂敷針的基端部的涂敷針保持架；還有第1及第2基準面并設在驅動軸前端部上的固定底座；以及分別設在涂敷針保持架及固定底座上的第1及第2磁鐵，通過第1及第2磁鐵間的磁性吸力使涂敷針保持架吸附在第1基準面上，并通過利用與第1基準面平行的方向的第1及第2磁鐵的位置偏位所產生的第1及第2磁鐵間的向心力而使涂敷針保持架的端面按壓在第2基準面上。
最好是，固定底座還具有第3基準面，第1及第2磁鐵通過向心力將涂敷針保持架的2個端面分別按壓在第2及第3基準面上。
最好是，涂敷針保持架及固定底座由非磁性材料形成。
另外，本發明的缺陷修正裝置，其特征在于，基板上的細小區域是形成在基板上的細小圖形的缺陷部，液狀材料是修正缺陷部用的修正液，缺陷修正裝置具有包含所述液狀材料涂敷機構及觀察缺陷部用的觀察用光學系統的修正頭；使基板和修正頭相對移動并進行定位的定位機構。
在本發明的涂敷針固定方法和使用該方法的液狀材料涂敷機構及缺陷修正裝置中，將涂敷針的基端部固定在涂敷針保持架上，將具有第1及第2基準面的固定底座設在驅動軸的前端部上，在涂敷針保持架和固定底座上分別設置第1及第2磁鐵，利用第1及第2磁鐵間的磁性吸力而使涂敷針保持架吸附在第1基準面上，并通過利用與第1基準面平行的方向的第1及第2磁鐵的位置偏位所產生的第1及第2磁鐵間的向心力而使涂敷針保持架的端面按壓在第2基準面上。因此，與一邊將涂敷針保持架按壓在固定底座的基準端面上一邊使用小的固定螺釘進行安裝的以往技術相比，可容易地再現性良好地將涂敷針安裝在驅動裝置的驅動軸上。
圖1是表示本發明一實施形態的缺陷修正裝置整體結構的示圖。
圖2是表示圖1所示的油墨涂敷機構結構的示圖。
圖3是表示圖2所示的涂敷針保持架及固定底座的結構和固定方法的示圖。
圖4是用于說明圖3所示的2個磁鐵間的向心力的示圖。
圖5是表示圖3所示的2個磁鐵的位置關系的示圖。
圖6是表示實施形態的比較例的示圖。
圖7是表示實施形態的變更例的示圖。
圖8是表示濾色板上發生的缺陷的示圖。
具體實施例方式
圖1是表示本發明一實施形態的缺陷修正裝置整體結構的示圖。在圖1中，該缺陷修正裝置主要包括缺陷修正頭部，該缺陷修正頭部由觀察光學系統1、CCD照相機2、激光3、油墨涂敷機構4和油墨硬化用照明5構成；使該缺陷修正頭沿相對于修正對象的濾色板基板6垂直方向(Z軸方向)移動的Z軸工作臺7；搭載有Z軸工作臺7并使其沿X軸方向移動的X軸工作臺8；搭載有濾色板基板6并使其沿Y軸方向移動的Y軸工作臺9；控制裝置整體動作的控制用計算機10；以及將來自作業者的指令輸入控制用計算機10的操作板11。
觀察光學系統1的作用是觀察濾色板基板6的表面狀態和油墨涂敷機構4所作的油墨涂敷后的狀態。由觀察光學系統1所觀察的圖像利用CCD照相機2變換成電氣信號，在控制用計算機10的監控畫面上顯示。油墨涂敷機構4將油墨涂敷在濾色板基板6表面的白色缺陷上進行修正。油墨硬化用照明5照射用于使由油墨涂敷機構4所涂敷后的油墨硬化的光。在油墨是紫外線硬化類型的場合，選擇紫外線照明作為油墨硬化用照明5并搭載在裝置上。在油墨是熱硬化類型的場合，選擇鹵素照明作為油墨硬化用照明5并搭載在裝置上。激光3用于將黑色缺陷或異物缺陷除去使成為白色缺陷。利用本裝置結構，可修正濾色板上發生的白色缺陷、黑色缺陷和異物缺陷。
圖2是表示油墨涂敷機構4的結構的一部分省略后的立體圖。在圖2中，該油墨涂敷機構4包括油墨涂敷用的涂敷針21和垂直驅動涂敷針21用的涂敷針驅動缸22。涂敷針21通過涂敷針保持架24及固定底座25而設在涂敷針驅動缸22的驅動軸23前端部上。
另外，該油墨涂敷機構4包含設成水平的旋轉工作臺26，在旋轉工作臺26上沿圓周方向依次配置多個油墨盒27～30，并在旋轉工作臺26上設置洗凈裝置31和空氣清洗裝置32。在旋轉工作臺26的中心立設有旋轉軸33。并在旋轉工作臺26上形成有在油墨涂敷時使涂敷針21通過用的缺口部34。在油墨盒27～30內分別適當注入有R(紅)、G(綠)、B(藍)及黑的各色油墨。洗凈裝置31用于將附著在涂敷針21上的油墨予以除去，空氣清洗裝置32的作用是吹掉附著在涂敷針21上的洗凈液。
此外，該油墨涂敷機構4包含使旋轉工作臺26的旋轉軸33旋轉用的轉位用電動機35，還設有與旋轉軸33一起旋轉的轉位板36；通過轉位板36對旋轉工作臺26的旋轉位置進行檢測用的轉位用傳感器37；通過轉位板36對旋轉工作臺26的旋轉位置回復到原點的情況進行檢測用的原點回復用傳感器38。電動機35根據傳感器37、38的輸出而受到控制，使旋轉工作臺26旋轉并使缺口部34、油墨盒27～30、洗凈裝置31及空氣清洗裝置32中任一個位于涂敷針21的下方。
涂敷針驅動缸22和電動機35固定在Z軸工作臺7上，Z軸工作臺7和成為缺陷修正對象的濾色板基板6通過X軸工作臺8和Y軸工作臺9被相對定位。
接著說明該油墨涂敷機構4的動作。首先，驅動X軸工作臺8、Y軸工作臺9和Z軸工作臺7，將涂敷針21的前端定位在濾色板基板6的缺陷部上方的規定位置處。然后，通過電動機35使旋轉工作臺26旋轉，使所需的油墨盒(例如27)移動到涂敷針21之下。在通過涂敷針驅動缸22上下驅動涂敷針21，將油墨附著在涂敷針21的前端部上。
接著，通過電動機35使旋轉工作臺26旋轉，使缺口部34移動到涂敷針21之下。然后通過涂敷針驅動缸22上下驅動涂敷針21，將附著在涂敷針21前端部上的油墨涂敷在濾色板基板6的缺陷部上。
在洗凈涂敷針21時，通過電動機35使旋轉工作臺26旋轉，使洗凈裝置31移動到涂敷針21之下。然后，通過涂敷針驅動缸22上下驅動涂敷針21，洗凈附著在涂敷針21上的油墨。然后，通過電動機35使旋轉工作臺26旋轉，使空氣清洗裝置32移動到涂敷針21之下。再通過涂敷針驅動缸22上下驅動涂敷針21，吹掉附著在涂敷針21上的油墨。
圖3(a)～(c)是表示成為該缺陷修正裝置的特征的涂敷針固定方法的示圖。在圖3(a)～(c)中，涂敷針保持架24形成為長方形的平板狀。涂敷針21朝向與涂敷針保持架24長邊相同的方向，其基端部固定在涂敷針保持架24的一個短邊上。涂敷針保持架24的另一個短邊側的端面E1和一個長邊側的端面E2用于涂敷針21的位置對準。端面E1和E2交叉的角被削去。在涂敷針保持架24表面的規定位置嵌入有磁鐵(永久磁鐵)M1。
另外，固定底座25做成以涂敷針保持架24的大小將長方形厚板的一角部削去的形狀，將其長邊鉛垂地固定在驅動軸23的前端部上。固定底座25包含與涂敷針保持架24背面緊貼的基準面F、和分別按壓涂敷針保持架24端面E1、E2的基準端面E3、E4。基準面F位于固定底座25的圖中左斜下部，鉛垂設置。基準端面E3沿著基準面F的圖中上側短邊配置，基準端面E4沿著基準面F的圖中右側長邊配置。在基準面F的規定位置埋入有磁鐵M2。
為在涂敷針保持架24的背面與固定底座25的基準面F之間產生磁性吸力，使磁鐵M1的N極(或S極)朝向與涂敷針保持架24背面相同的方向地將磁鐵M1裝入涂敷針保持架24中，使磁鐵M2的S極(或N極)朝向與固定底座25基準面F相同的方向地將磁鐵M2裝入固定底座25中。因此，當將涂敷針21的前端朝下將涂敷針保持架24的背面接近于固定底座25的基準面F時，涂敷針保持架24的背面利用磁鐵M1、M2間的磁性吸力而被吸附在固定底座25的基準面F上。
另外，將磁鐵M1、M2配置成，利用由與基準面F平行的方向的磁鐵M1、M2的位置偏位所產生的磁鐵M1、M2間的向心力而將涂敷針保持架24的端面E1、E2按壓在固定底座25的基準端面E3、E4上。
即，如圖4(a)、(b)所示，當將磁鐵M1和M2接近到利用磁性吸力使磁鐵M1的S極和磁鐵M2的N極吸合程度的距離時，從磁鐵M2的N極出來的磁通就筆直朝向磁鐵M1的S極。另外，也產生欲使磁通收攏的力，以產生欲使拉伸后的橡膠線收攏的力。如圖4(c)、(d)所示，互相中心偏位的磁鐵M1、M2因該力而欲移動到使互相中心一致的位置。該力稱為向心力。
圖5是表示涂敷針保持架24與固定底座25緊貼時的磁鐵M1和M2位置關系的示圖。在圖5中，涂敷針保持架24與固定底座25緊貼時，磁鐵M1配置在磁鐵M2的左斜下方。即，磁鐵M1配置在磁鐵M2的下側ΔZ處，并配置在磁鐵M2的左側ΔX處。由此，圖4(a)～(d)說明的磁鐵M1、M2的位置偏位所產生的向心力在圖中的箭頭A的方向產生，涂敷針保持架24的端面E1、E2固定成被按壓在固定底座25的基準端面E3、E4上的形式。
為了更有效地產生磁鐵M1、M2間的向心力，最好由非磁性材料形成涂敷針保持架24和固定底座25。其原因是，在由磁性材料形成涂敷針保持架24和固定底座25的場合，在磁鐵M1、M2外周的磁性材料部分從磁鐵M1、M2出來的磁通擴散，向心力減弱。
在本實施形態中，在涂敷針保持架24及固定底座25上分別設置磁鐵M1、M2，利用磁鐵M1、M2間的磁性吸力而使涂敷針保持架24的背面吸附在固定底座25的基準面F上，并利用與基準面F平行的方向的磁鐵M1、M2的位置偏位所產生的磁鐵M1、M2間的向心力而將涂敷針保持架24的端面E1、E2按壓在固定底座25的基準端面E3、E4上。因此，在潔凈室內，即使是穿戴了清潔服裝、口罩和橡膠手套的作業者，也可容易地再現性良好地將涂敷針保持架24安裝在固定底座25上。
圖6(a)～(c)是表示該實施形態的比較例的示圖，是與圖3(a)～(c)對比的示圖。在圖6(a)～(c)中，該比較例與圖3(a)～9(c)的涂敷針固定方法不同點是代替將磁鐵M1裝入涂敷針保持架24中，而是形成缺口部40，代替將磁鐵M2裝入固定底座25中，而是形成螺釘孔41，用固定螺釘42將涂敷針保持架24固定在固定底座25上。
在該比較例中，穿戴了清潔服裝、口罩、橡膠手套的作業者必須一邊將涂敷針保持架24的端面E1、E2按壓在固定底座25的基準端面E3、E4上一邊緊固固定螺釘42，難以再現性良好地將涂敷針保持架24安裝在固定底座25上。在端面E1和E3之間或端面E2和E4之間產生間隙，涂敷針24的更換前后的涂敷針24前端位置的再現性變差，存在著使涂敷針保持架24落下損壞涂敷針21的問題。
對此，在本申請發明中，不必將固定螺釘42緊固，可提高作業性。并且，不必一邊將涂敷針保持架24的端面E1、E2按壓在固定底座25的基準端面E3、E4上一邊進行固定，即使是生疏的作業者，也能可靠地將涂敷針保持架24固定。而且，當使涂敷針保持架24接近固定底座25時，由于涂敷針保持架24利用磁鐵M1、M2的磁性吸力而被吸附在固定底座25上，故使涂敷針保持架24落下損壞涂敷針21的可能性也下降。在將涂敷針保持架24取下時，只要從固定底座25上拔取即可，作業性得到極大的提高。
另外，圖7(a)～(d)是表示該實施形態的變更例的示圖，是與圖3(a)～(b)對比的示圖。在圖7(a)～(d)中，該變更例與圖3的涂敷針固定方法不同點是涂敷針保持架24及固定底座25分別被涂敷針保持架50和固定底座51置換。涂敷針保持架50形成為長方形的平板狀。涂敷針21朝向與涂敷針保持架50的背面垂直的方向，其基端部固定在背面的一個短邊側。涂敷針保持架50的另一個短邊側的端面E1和一個長邊側的端面E2用于涂敷針21的位置對準。端面E1和E2交叉的角被削去。在涂敷針保持架50背面的規定位置埋入有磁鐵M1。
另外，固定底座51做成以涂敷針保持架50背面的大小將座椅狀臺座的水平部的表面的一角部削去的形狀，其鉛垂部的背面固定在驅動軸23的前端部上。固定底座51包括與涂敷針保持架50的背面緊貼的基準面F、和分別按壓涂敷針保持架50端面E1、E2的基準端面E3、E4。基準面F設成水平。在基準面F的規定位置埋入有磁鐵M2。
為在涂敷針保持架50的背面與固定底座51的基準面F之間產生磁性吸力，使磁鐵M1的N極(或S即)朝向與涂敷針保持架50的背面相同的方向地將磁鐵M1裝入涂敷針保持架50中，使磁鐵M2的S極(或N極)朝向與固定底座51的基準面F相同的方向地將磁鐵M2裝入固定底座51中。因此，當將涂敷針21的前端朝下并使涂敷針保持架50的背面接近固定底座51的基準面F時，涂敷針保持架50的背面利用磁鐵M1、M2間的磁性吸力而被吸附在固定底座51的基準面F上。
另外，將磁鐵M1、M2配置成，利用與基準面F平行的方向的磁鐵M1、M2的位置偏位所產生的磁鐵M1、M2間的向心力而將涂敷針保持架50的端面E1、E2按壓在固定底座51的基準端面E3、E4上。向心力如圖4及圖5中說明的那樣。在本變更例中，也可獲得與實施形態相同的效果。
這次公開的實施形態全部是例示，應認為不受到它們的限制。本發明的范圍不是由上述的說明而是由權利要求書表示，包含與權利要求書相同的意思和在權利要求范圍內的所有的變更。
權利要求
1.一種涂敷針固定方法，是將涂敷在基板上的細小區域涂敷液狀材料的涂敷針固定在驅動裝置的驅動軸上的方法，其特征在于，將所述涂敷針的基端部固定在涂敷針保持架上，將具有第1及第2基準面的固定底座設在所述驅動軸的前端部上，在所述涂敷針保持架及所述固定底座上分別設置第1及第2磁鐵，利用所述第1及第2磁鐵間的磁性吸力使所述涂敷針保持架吸附在所述第1基準面上，同時，利用由與第1基準面平行的方向的所述第1及第2磁鐵的位置偏位產生的所述第1及第2磁鐵間的向心力而將涂敷針保持架的端面按壓在所述第2基準面上。
2.一種液狀材料涂敷機構，用于將附著在涂敷針的前端部上的液狀材料涂敷在基板上的細小區域內，其特征在于，具有含有驅動所述涂敷針的驅動軸的驅動裝置；固定有所述涂敷針的基端部的涂敷針保持架；具有第1及第2基準面并設在所述驅動軸前端部上的固定底座；及分別設在所述涂敷針保持架及所述固定底座上的第1及第2磁鐵，通過所述第1及第2磁鐵間的磁性吸力使所述涂敷針保持架吸附在所述第1基準面上，并利用由與所述第1基準面平行的方向的所述第1及第2磁鐵的位置偏位所產生的所述第1及第2磁鐵間的向心力而將所述涂敷針保持架的端面按壓在所述第2基準面上。
3.如權利要求2所述的液狀材料涂敷機構，其特征在于，所述固定底座還具有第3基準面，所述第1及第2磁鐵利用所述向心力將所述涂敷針保持架的2個端面分別按壓在所述第2及第3基準面上。
4.如權利要求2所述的液狀材料涂敷機構，其特征在于，所述涂敷針保持架及所述固定底座由非磁性材料形成。
5.一種缺陷修正裝置，其特征在于，所述基板上的細小區域是形成在所述基板上的細小圖形的缺陷部，所述液狀材料是修正所述缺陷部用的修正液，所述缺陷修正裝置具有包含權利要求2至權利要求4任一項所述的液狀材料涂敷機構及觀察所述缺陷部用的觀察用光學系統的修正頭；以及使所述基板和所述修正頭相對移動并進行定位的定位機構。
全文摘要
一種涂敷針固定方法，在其所用的油墨涂敷機構(4)中的涂敷針保持架(24)及固定底座(25)上分別設置磁鐵(M1、M2)，利用磁鐵(M1、M2)間的磁性吸力將涂敷針保持架(24)的背面吸附在固定底座(25)的基準面(F)上，并利用磁鐵(M1、M2)間的向心力將涂敷針保持架(24)的端面(E1、E2)按壓在固定底座(25)的基準端面(E3、E4)上。因此，可容易地再現性良好地將涂敷針保持架(24)安裝在固定底座(25)上，從而容易而再現性良好地將涂敷針安裝在驅動裝置的驅動軸上。
文檔編號B05C1/00GK1991505SQ20061014843
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月9日 優先權日2005年12月27日
發明者松島昌良, 山中昭浩 申請人:Ntn株式會社