本發(fā)明涉及液晶顯示設(shè)備制造領(lǐng)域,并且更具體地,涉及一種噴墨涂膠方法及設(shè)備。
背景技術(shù):
在電子行業(yè)加工生產(chǎn)中經(jīng)常需要使用到涂膠的制成方式。涂膠制程使用在半導(dǎo)體、顯示器、觸摸屏等電子產(chǎn)品的制造中,目前的涂膠方式比較多,傳統(tǒng)的涂膠工藝有輥式涂膠(rollercoating)、狹縫式涂膠(slitcoating)、旋轉(zhuǎn)涂膠(spincoating)以及凸版印刷等,但是這些涂膠工藝都不能直接做圖案,在材料的使用率上受到限制。隨著電子行業(yè)逐漸往節(jié)約成本地方向發(fā)展,有一些廠商開始使用噴墨涂膠(inkjetcoating)的工藝作為涂膠制程,該制程方式有可以按需打印的特點,可以直接打印出大概圖形,該方式能夠節(jié)約材料成本。由于該涂膠方式依靠噴頭上的噴嘴進行噴墨涂膠,若噴嘴選用間隙較大,噴墨液滴的間隙也會較大,導(dǎo)致噴墨涂膠的膜厚會出現(xiàn)個別位置較薄的情況,直接影響到涂膠均勻性;若噴墨液滴的密度較低,則涂膠膜層的覆蓋能力較差,容易出現(xiàn)針孔(pin-hole)缺陷等不良缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本申請?zhí)岢隽艘环N噴墨涂膠方法及設(shè)備,其能夠在不影響噴墨涂膠的涂膠液液滴位置精度的情況下,增大涂膠液液滴的分布密度,提高涂膠膜層的均一性及覆蓋能力。
一方面,提供了一種噴墨涂膠的方法,該方法包括:將基板放置于能夠移動的移動臺上;將噴頭在與所述基板平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度,其中,所述噴頭包括至少一組噴嘴;根據(jù)所述目標(biāo)角度確定所述至少一組噴嘴中的每個噴嘴進行噴墨涂膠的起始時間。通過本方面,能夠在不影響噴墨涂膠的涂膠液液滴位置精度的情況下,增大涂膠液液滴的分布密度(即減小液滴之間的間隙),提高涂膠膜層的均一性及覆蓋能力。
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,在所述將所述噴頭在與所述基板平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度之前,所述方法還包括:確定第一間隙,其中,所述第一間隙為所述至少一組噴嘴中的每組噴嘴中的相鄰噴嘴噴射在所述基板上的涂膠液液滴之間的間隙;根據(jù)所述第一間隙和第二間隙確定所述目標(biāo)角度,所述第二間隙為所述噴頭中所述相鄰噴嘴之間的間隙。
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,所述根據(jù)所述第一間隙和第二間隙確定所述目標(biāo)角度,包括根據(jù)以下公式確定所述目標(biāo)角度:
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,所述目標(biāo)角度的范圍為5~45°。通過該實現(xiàn)方式,能夠保證涂膠液液滴噴射到基板上以后之間的第一間隙能夠在一個合理的范圍內(nèi),同時保證該方法的可操作性。
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,所述至少一組噴嘴為兩組以上噴嘴時,所述至少一組噴嘴中的每組噴嘴平行等距離地排列。
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,所述每個噴嘴噴射所述涂膠液液滴的周期相同。通過該實現(xiàn)方式,能夠保證所有的涂膠液液滴整齊排列地噴射在基板上。
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,涂膠液為光刻膠。
另一方面,提供了一種噴墨涂膠的設(shè)備,包括移動臺、噴頭和控制裝置,所述移動臺用于放置基板且能夠移動,所述噴頭設(shè)置于移動臺上方并包括至少一組噴嘴,所述控制裝置用于控制所述噴頭在與基板平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度,并且用于控制至少一組噴嘴中的每個噴嘴進行噴墨涂膠的起始時間。
在本方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述控制裝置還用于根據(jù)第一間隙和第二間隙確定所述目標(biāo)角度,其中,所述第一間隙為所述至少一組噴嘴中的每組噴嘴中的相鄰噴嘴噴射在基板上的涂膠液液滴之間的間隙,所述第二間隙為所述至少一組噴嘴中的每組噴嘴的所述相鄰噴嘴之間的間隙。
在本方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述控制裝置根據(jù)公式(1)確定所述目標(biāo)角度:
在本方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述目標(biāo)角度的范圍為5~45°。
在本方面一種可能的實現(xiàn)方式中,所述至少一組噴嘴為兩組以上噴嘴時,所述至少一組噴嘴中的每組噴嘴平行等距離地排列。
在本方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述每個噴嘴噴射所述涂膠液液滴的周期相同。
在本方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,所述控制裝置包括處理器和可編程邏輯控制器。
上述技術(shù)特征可以各種適合的方式組合或由等效的技術(shù)特征來替代,只要能夠達到本發(fā)明的目的。
附圖說明
在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中:
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠方法的示意性框圖。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的噴墨涂膠設(shè)備的主視圖。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的噴墨涂膠設(shè)備的噴頭的仰視圖。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的噴墨涂膠設(shè)備的操作示意圖。
圖5顯示了利用根據(jù)本發(fā)明實施例的噴墨涂膠方法進行噴墨涂膠后,噴墨涂膠設(shè)備的俯視圖。
在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠方法100的示意性流程圖。如圖1所示,該方法100包括:
s110,將基板放置于能夠移動的移動臺上。
s120,將所述噴頭在與所述基板平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度,其中,噴頭包括至少一組噴嘴。
s130,根據(jù)所述目標(biāo)角度確定所述至少一組噴嘴中的每個噴嘴噴射涂膠液液滴的起始時間。
根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠方法100,能夠在不影響噴墨涂膠的涂膠液液滴位置精度的情況下,增大涂膠液液滴的分布密度(即減小液滴之間的間隙),提高涂膠膜層的均一性及覆蓋能力。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠設(shè)備200的主視圖。如圖2所示,在本發(fā)明用于噴墨涂膠的設(shè)備200中,可以至少包括移動臺210、噴頭220和控制裝置270,移動臺210可以用于放置或固定基板,其可以通過外置的驅(qū)動裝置來驅(qū)動前進,基板隨著移動臺210移動,噴頭220設(shè)置于(優(yōu)選為平行設(shè)置)移動臺210的上方,噴頭220的面朝移動臺210的底面上分布有呈直線排列的多個噴嘴260(如圖3所示),且噴頭220可以在控制裝置270的控制下旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)角度,控制裝置270還可以控制噴頭220中的每個噴嘴260在旋轉(zhuǎn)之后進行噴墨涂膠的起始時間。
應(yīng)理解,控制裝置270可以設(shè)置于任何合適的位置并與噴頭220進行電連接,例如設(shè)置于噴頭220的上方或側(cè)邊,還可以設(shè)置于噴頭220內(nèi)部,這可以節(jié)省該噴墨涂膠設(shè)備的空間,在本申請中以側(cè)邊設(shè)置為例進行說明。
應(yīng)理解,在本發(fā)明的噴墨涂膠設(shè)備200中,噴頭220可以有多種形狀,優(yōu)選地,噴頭220呈長方體形狀,且多個噴嘴260沿著底面矩形長度方向直線排列。在實際生產(chǎn)中,噴頭的底面可以包括至少一組噴嘴,當(dāng)只有一組噴嘴時,該組噴嘴中的每個噴嘴等間距地呈直線排列;當(dāng)有兩組以上噴嘴時,該至少一組噴嘴中的每組噴嘴平行等間距地排列,且每組噴嘴中的每個噴嘴之間等間距地排列。為描述方便,本說明書中以長方體形狀的噴頭220中的一組噴嘴為例進行說明。
在本發(fā)明的噴墨涂膠設(shè)備200中,噴頭220的旋轉(zhuǎn)方向視應(yīng)用的具體情況而定,無論是逆時針旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度還是順時針旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度,都在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)??蛇x地,為描述方便,本說明書中采用逆時針旋轉(zhuǎn)為例進行說明。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠設(shè)備200在進行噴墨涂膠時的操作示例圖。結(jié)合圖1和圖4,在s110中,基板240被放置于移動臺210上,在移動臺210由驅(qū)動設(shè)裝置驅(qū)動而以速度v勻速移動的過程中,基板240與移動臺210以相同的速度v向同一方向移動。在此,基板240可以以多種方式放置于移動臺210上,例如只靠自身重力壓靠在移動臺210上,也可以通過另外的緊固件進行固定,本發(fā)明在此不作限定。
首先,在實際應(yīng)用中,為了適應(yīng)不同產(chǎn)品的對于涂膠液液滴250分布密度和尺寸的需求,需要對通過噴墨涂膠噴射在基板上的相鄰?fù)磕z液液滴250之間的間隙l1(即第一間隙)有所要求。例如,在液晶顯示器陣列基板的制造過程中,在光阻涂膠制程中,需要將光刻膠均勻地涂膠在玻璃基板上,避免因分布不均而造成的厚度不一致的情況,進而影響產(chǎn)品顯示性能的一致性。所以在生產(chǎn)中,須對光刻膠噴射到玻璃基板上后相鄰兩處光刻膠液滴之間的間隙進行限定。
圖3為噴墨涂膠設(shè)備200的噴頭220的仰視圖。應(yīng)理解,在已知的噴頭上,相鄰兩個噴嘴260之間的間隙l2(即第二間隙)為固定的(如圖3所示)。在傳統(tǒng)的噴墨涂膠制程中,如果需要改變噴射到基板上的相鄰?fù)磕z液液滴之間的間隙,只能停止操作更換噴頭,這樣既耗時又費力,極大地影響了工作效率。在本發(fā)明的噴墨涂膠方法中,能夠在不需要更換噴頭的情況下改變第一間隙的大小。
在s120中,確定第一間隙l1后,通過例如用戶界面輸入的方式,讓控制裝置270獲取l1,控制裝置270根據(jù)獲取的l1以及預(yù)先設(shè)置好的第二間隙l2,通過以下的公式(1)獲取噴頭220需要旋轉(zhuǎn)的角度α的大?。?/p>
控制裝置270根據(jù)α的大小控制噴頭220在與基板240平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度,其中,所述目標(biāo)角度為銳角,目標(biāo)角度即為在平行于基板的平面內(nèi)多個噴嘴排列成的直線與基板移動方向的垂直線之間的夾角。
優(yōu)選地,目標(biāo)角度α的范圍為5~45°。在實際的應(yīng)用中,例如在光阻涂膠制程中,如果目標(biāo)角度α過大,則很難保證該噴墨涂膠方法100的可操作性;如果目標(biāo)角度α過小,則導(dǎo)致第一間隙l1過大,達不到減小第一間隙的效果。因此,該范圍內(nèi)的目標(biāo)角度可以在保證可操作性的同時減小涂膠液液滴噴射到基板240上后相鄰兩涂膠液液滴250之間的第一間隙l1。
如圖4所示,噴頭220在與基板240平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)角度α。在這種情況下,噴頭上的每個噴嘴260與基板240的距離不變,僅僅是噴頭220在平行于基板240的平面內(nèi)相對于基板240的方位發(fā)生了改變。
優(yōu)選地,由于基板240隨著移動臺210移動經(jīng)過噴頭220下方,如果噴頭中的每個噴嘴260保持相同的節(jié)奏(噴射起始時間和噴射周期)向基板240噴射涂膠液液滴250,則涂膠液液滴250會在基板240上形成斜線排列,影響產(chǎn)品的性能。因此,需要對噴頭220中的每個噴嘴的起始噴射時間進行調(diào)整和補償,從而不改變涂膠液液滴250在基板240上的位置精度。
在s130中,控制裝置270需要根據(jù)目標(biāo)角度確定噴頭220中的每個噴嘴260噴射涂膠液液滴的起始時間。圖5為利用根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠方法100進行噴墨涂膠后,噴墨涂膠設(shè)備200的俯視圖。如圖5所示,在每個噴嘴260距離基板240平面距離相等的情況下,假設(shè)噴嘴261起始噴射的時間為t1,基板240移動的速度為v,則相鄰兩個噴嘴起始噴射時間間隔為△t=l1·tanα/v,于是與噴嘴261相鄰的噴嘴262起始噴射的時間為t1+δt,與噴嘴262相鄰的噴嘴263起始噴射的時間為t1+2δt,以此類推。需要注意的是,直線排列的多個噴嘴的噴射周期應(yīng)當(dāng)一致。因此,在每個噴嘴按照上述的噴射時間間隔且以相同的噴射周期噴射涂膠液液滴250的情況下,能夠使得噴射到基板240上的涂膠液液滴250能夠整齊地排列和分布。
例如,如圖5所示,在光阻涂膠制程中,假設(shè)噴頭220上沿噴頭長度方向直線排列有7個噴嘴,噴嘴261起始噴射的時間為第1秒,基板240移動的速度為10cm/s,l1為5cm,目標(biāo)角度α為45°,則相鄰兩個噴嘴起始噴射時間間隔為△t=l1·tanα/v=0.5s,于是與噴嘴261相鄰的噴嘴262起始噴射的時間為第1.5秒,與噴嘴262相鄰的噴嘴263起始噴射的時間為第2秒,以此類推,噴嘴267的起始噴射時間為第4.5秒。
具體地,本發(fā)明的控制裝置270可以包括處理器和可編程邏輯控制器(programmablelogiccontroller,plc)。應(yīng)理解,本申請的設(shè)備200還包括旋轉(zhuǎn)軸、在旋轉(zhuǎn)軸上同軸安裝的位置傳感器以及步進電機,噴頭220可圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),位置傳感器用于探測噴頭220的位置,步進電機用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),并向處理器發(fā)送位置信號,該位置信號用于確定噴頭220旋轉(zhuǎn)的起始位置,其中,該控制裝置270與噴頭220、位置傳感器和步進電機均為電連接。
在控制裝置270控制噴頭220旋轉(zhuǎn)過程中,操作人員可以通過用戶界面輸入第一間隙l1,處理器根據(jù)獲取的第一間隙l1經(jīng)邏輯運算得到目標(biāo)角度α,然后結(jié)合位置傳感器發(fā)送的位置信號,向plc輸出旋轉(zhuǎn)信號,plc將接收到的旋轉(zhuǎn)信號轉(zhuǎn)化為執(zhí)行信號,發(fā)送給步進電機,驅(qū)動步進電機將噴頭220繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)至目標(biāo)位置。
優(yōu)選地,位置信號為每個噴嘴的相對坐標(biāo)信息。
可選地,在噴頭220旋轉(zhuǎn)過程中,位置傳感器連續(xù)地向處理器發(fā)送位置反饋信號,處理器根據(jù)該反饋信號不斷修正旋轉(zhuǎn)信號,以達到精確控制噴頭220旋轉(zhuǎn)的效果。
在控制裝置270控制噴頭220中的每個噴嘴進行噴墨涂膠的起始時間過程中,操作人員通過用戶界面輸入噴墨程序,該噴墨程序包括至少一組噴嘴中需要進行噴墨涂膠的噴嘴組以及噴墨涂膠時長等??刂蒲b置270中的處理器將旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)角度α結(jié)合每個噴嘴的位置信號以及噴墨程序經(jīng)邏輯運算后,輸出每個噴嘴的噴射信號并將其發(fā)送給plc,該噴射信號包括每個噴嘴開始進行噴墨涂膠的起始時間以及噴射周期,plc接收到該噴射信號后將其轉(zhuǎn)化為執(zhí)行信號,發(fā)送給噴頭220,從而實現(xiàn)對噴頭220中每個噴嘴的噴墨涂膠控制。
應(yīng)理解,根據(jù)本發(fā)明的噴墨涂膠方法及設(shè)備可以應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)、顯示行業(yè)以及觸摸屏行業(yè)等不同的領(lǐng)域,涂膠液可以是膠或者油墨等物質(zhì)。優(yōu)選地,該噴墨涂膠方法100及噴墨涂膠設(shè)備200適用于液晶面板制造過程中的光阻涂膠制程,在此情況下,該涂膠液為光刻膠。
可選地,在實際應(yīng)用中,可能存在多個噴頭220同時并列使用的情況,在此情況下,則只需要將具有相同第二間隙的各個噴頭220的目標(biāo)角度調(diào)整一致,從而保證相鄰兩個噴頭的第一間隙相等,實現(xiàn)涂膠液液滴250在基板240上的整體均勻排布。
雖然在本文中參照了特定的實施方式來描述本發(fā)明,但是應(yīng)該理解的是,這些實施例僅僅是本發(fā)明的原理和應(yīng)用的示例。因此應(yīng)該理解的是,可以對示例性的實施例進行許多修改,并且可以設(shè)計出其他的布置,只要不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)該理解的是,可以通過不同于原始權(quán)利要求所描述的方式來結(jié)合不同的從屬權(quán)利要求和本文中所述的特征。還可以理解的是,結(jié)合單獨實施例所描述的特征可以使用在其他所述實施例中。