液晶排放量测量单元、排放量测量方法以及基板处理装置

摘要

一种液晶排放量测量单元以及使用液晶排放量测量单元向基板排放液晶的基板处理装置。液晶排放量测量单元用于测量以喷墨式排出液晶，PI以及CF等液滴的喷嘴头的液晶排放量。基板处理装置，包括：基板支承构件,用于支承基板；喷嘴单元，包括喷嘴头，在喷嘴头设有向基板喷射处理液的多个喷嘴；以及液晶排放量测量单元，具有测量从喷嘴排出的处理液的排放量的测量构件，液晶排放量测量单元包括：回收盒，在其内部具有收容排出的处理液的存储空间；机体，设在回收盒的上方，在机体的内部形成有多个通道；以及排放量测量仪，其数量与各通道对应，用于测量通过各通道的处理液的量，各通道从机体上表面延伸至底面形成，通道与存储空间相通。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体基板制造装置，特别涉及一种液晶排放量测量 单元以及使用所述液晶排放量测量单元向基板排放液晶的基板处理装 置。所述液晶排放量测量单元用于测量以喷墨（inkjet）式排出液晶 （Liquid Crystal），PI（Polyimide）以及CF（Color Filter）等液 滴（Liquid drop）的喷嘴头的液晶排放量。

背景技术

近来在手机，笔记本电脑等电子器材的显示部中广泛使用液晶显 示装置。液晶显示装置通过将液晶注入到黑色矩阵、彩色滤光片、共 同电极以及形成有配向膜的彩色滤光片基板和薄膜晶体管（TFT）、像 素电极以及形成有配向膜的阵列基板之间的空间，利用因液晶的异向 性产生的光的折射率的差异获得影像效果。

作为在彩色过滤片和阵列基板上涂布配向液或液晶的装置使用喷 墨式涂布装置。

现有的喷墨式涂布装置是将电信号转换为物理的力，通过小喷嘴 使液晶以液滴的形态排出的结构体。喷墨式涂布装置包括：在基板表 面排出处理液的喷嘴头单元和测量喷嘴头单元的液晶排放量的液晶排 放量测量单元等。

现有的液晶排放量测量单元为了测量排放量，需要将喷嘴头单元 移动到基板处理装置内部的排放量测量单元。另外，由于通过测量大 量的液滴排放量后再类推平均值的方式计算单液晶的排放量，所以存 在无法正确测量的问题。

发明内容

【需要解决的课题】

本发明在于提供一种能够提高喷嘴头单元的液晶排放量的测量可 靠性的液晶排放量测量单元和，包括所述液晶排放量测量单元的基板 处理装置。

另外，本发明还在于提供一种通过测量单液滴的排放量从而精确 测量液晶排放量的方法。

本发明要解决的课题并非限定在上述课题中，本发明所属领域的 技术人员通过本说明书以及附图能够清楚地理解没有提及的课题。

【解决课题的方法】

本发明提供一种基板处理装置。

本发明实施例中的基板处理装置，包括：基板支承构件,用于支承 基板；喷嘴单元，包括喷嘴头，在所述喷嘴头设有向所述基板喷射处 理液的多个喷嘴；以及液晶排放量测量单元，具有测量从所述喷嘴排 出的所述处理液的排放量的测量构件，所述液晶排放量测量单元包括： 回收盒，在其内部具有收容排出的处理液的存储空间；机体，设在所 述回收盒的上方，在所述机体的内部形成有多个通道；以及排放量测 量仪，其数量与所述各通道对应，用于测量通过所述各通道的处理液 的量，所述各通道从所述机体上表面延伸至底面形成，所述通道与所 述存储空间相通。

所述液晶排放量测量单元还包括，对所述存储空间施加真空的真 空施加构件。

所述排放量测量仪包括：第一排放量测量仪，位于所述机体内部， 向与所述通道垂直的方向延伸，用于测量通过多个所述通道内部的流 体；以及第二排放量测量仪，位于所述第一排放量测量仪下方，并与 所述第一排放量测量仪平行，用于测量通过多个所述通道内部的流体。

所述通道与所述喷嘴的数量一致。

所述液晶排放量测量单元还包括，移动构件，位于所述基板支承 构件的一侧，并且将所述液晶排放量测量单元移动到喷嘴单元。

所述液晶排放量测量单元还包括，可连接到所述喷嘴头的连接构 件。

另外本发明提供了液晶排放量测量单元。

本发明的实施例中的液晶排放量测量单元，包括：回收盒，在其 内部具有收容排出的处理液的存储空间；机体，设在所述回收盒的上 方，在所述机体的内部形成有多个通道；以及排放量测量仪，其数量 与所述各通道对应，用于测量通过所述各通道的处理液的量，所述各 通道从所述机体上表面延伸至底面形成，所述通道与所述存储空间相 通。

所述液晶排放量测量单元，还包括：向所述存储空间施加真空的 真空施加构件。

所述排放量测量仪，包括：第一排放量测量仪，位于所述机体内 部，向与所述通道垂直的方向延伸，用于测量通过多个所述通道内部 的流体；以及第二排放量测量仪，位于所述第一排放量测量仪下方， 并与所述第一排放量测量仪平行，用于测量通过多个所述通道内部的 流体。

所述通道与所述喷嘴的数量一致。

所述液晶排放量测量单元，还包括：可连接到所述喷嘴头的连接 构件。

另外，本发明还提供了处理液排放量的测量方法。

本发明实施例中的排放量测量方法，包括：在所述喷嘴处测得的 所述处理液进行排出的步骤；所述处理液进入所述通道的步骤；测量 通过所述通道的所述处理液的步骤；以及所述处理液回收到所述回收 盒的步骤，测量所述处理液的步骤是：测量通过所述通道的第一领域 的两端的时间，从而测得所述处理液的体积。

所述处理液进入所述通道的步骤是：向所述通道的下方提供一定 量的真空压，从而使所述处理液在所述通道中移动。

测量所述处理液的步骤是：

所述处理液通过多个所述喷嘴分别被排出，从所述各喷嘴排出的 各处理液分别通过不同的通道，并测量所述处理液的体积。

【发明的效果】

根据本发明的一实施例，能够提供一种可以提高测量喷嘴头单元 的液晶排放量的测量可靠性的液晶排放量测量单元、以及包括所述液 晶排放量测量单元的基板处理装置。

根据本发明的一实施例，通过测量单液滴的排放量，能够精确测 量液晶排放量。

本发明的效果并非限定在上述效果之内，本发明所属领域的技术 人员通过本说明书以及附图能够理解没有提及的效果。

附图说明

图1是基板处理装置的结构图；

图2是图1所示基板处理装置的液晶排放量的立体图；

图3是图2所示液晶排放量测量单元的截面图；

图4是利用图2所示基板处理装置测量处理液排放量的方法的流程图；

图5至图9图示了利用图3所示排放量测量单元测量液晶排放量的过 程。

【符号说明】

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施例进行进一步地详细说明。本发 明的实施例能够进行多种形态的变形，并且不能将本发明的范围解释 为限定在下述实施例中。本实施例是为了向本领域中具有通常知识的 技术人员进行更加完整地说明而提供的。为了强调并进行更加明确的 说明，对附图中的要素的形状进行了夸大。

图1是基板处理装置的构成图。

参考图1，基板处理装置1包括：液晶排出部10，基板移送部20， 装载部30，卸载部40，液晶供给部50，以及主控部90。液晶排出部 10与基板移送部20朝第一方向Ⅰ排列成一列，可相互邻接。以液晶排 出部10为中心的与基板移送部20相对的位置上配置有液晶供给部50 和主控部90。液晶供给部50和主控部90朝第二方向Ⅱ排列成一列。 以基板移送部20为中心的与液晶排出部10相对的位置上配置有装载 部30和卸载部40。装载部30和卸载部40朝第二方向Ⅱ配置成一列。

其中，第一方向Ⅰ是液晶排出部10和基板移送部20的排列方向， 第二方向Ⅱ是在水平面上与第一方向垂直的方向，第三方向Ⅲ是与第 一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ垂直的方向。

将待涂布液晶的基板运送到装载部30。基板移送部20将运送到装 载部30的基板移送到液晶排出部10。液晶排出部10从液晶供给部50 接受供给的液晶，以排液滴的喷墨方式向基板上排出液晶。完成液晶 排出以后，基板移送部20从液晶排出部10向卸载部40移送基板。涂 布了液晶的基板从卸载部40运出。主控部90对液晶排出部10、基板 移送部20、装载部30、卸载部40以及液晶供给部50的全部动作进行 控制。

图2是图1所示基板处理装置的液晶排出部10的实施例的立体图。

参考图2，基板处理装置的液晶排出部10包括：基座B、基板支 承构件100、喷嘴单元2000、液晶排放量测量单元800、喷嘴检测单元 900以及喷嘴头清洗单元1000。

基板支承构件100配置在基座B的上表面。可提供具有一定厚度 的长方体形基座B。基板支承构件100具有放有基板S的支承板110。 支承板110可以是四边形的板。支承板110的下表面连接有旋转驱动 构件120。旋转驱动构件120可以是旋转马达。旋转驱动构件120以垂 直于支承板100的旋转中心轴为中心旋转支承板110。

当支承板110通过旋转驱动构件120旋转时，基板S可通过支承 板110旋转。待涂布液晶的基板上形成的单元块（Cell）的长边方向 朝向第二方向Ⅱ时，旋转驱动构件120可旋转基板，使单元块的长边 方向朝向第一方向Ⅰ。

支承板110和旋转驱动构件120可通过直线驱动构件130朝第一 方向Ⅰ进行直线移动。直线驱动构件130包括滑块132和导向构件134。 旋转驱动构件120设置在滑块132上表面。导向构件134在基座B的 上表面的中心部上朝第一方向Ⅰ进行较长延伸。滑块132中可容纳有 直线型马达（未图示），滑块132通过直线型马达随着导向构件134 朝第一方向Ⅰ进行直线移动。

喷嘴单元2000包括：支架200、支架移动构件300、喷嘴头400、 喷嘴头移动构件500、处理液存储部600以及控制器700。

支架200设在支承板110移动的通道上方。支架200被配置为从 基座B的上表面向上与基座B相分离。配置支架200使其长边方向朝 向第二方向Ⅱ。喷嘴头400通过喷嘴头移动构件500接合到支架200。 喷嘴头400通过喷嘴头移动构件500朝支架的长边方向，即第二方向 Ⅱ进行直线移动，也可以朝第三方向Ⅲ进行直线移动。

支架移动构件300可以将支架200朝第一方向Ⅰ进行直线移动， 或旋转支架200使支架200的长边方向朝向与第一方向Ⅰ倾斜的方向。 通过支架200的旋转，喷嘴头400可朝向与第一方向Ⅰ倾斜的方向整 齐排列。

喷嘴头400向基板S排出处理液的液滴。喷嘴头400可以是多个。 本实施例中举了提供了三个喷嘴头400a，400b，400c的例子来说明， 但不限于此。喷嘴头400可以朝着第二方向Ⅱ排成一列，并接合到支 架200。

喷嘴头400的底面设有排出液晶的液滴的多个喷嘴（未图示）。 比如，每个喷嘴头可分别提供128个或是256个喷嘴。喷嘴（未图示） 可以以一定节距（Pitch）间隔地排成一列。

每个喷嘴头400都可配有与喷嘴（未图示）数量对应的压电元件， 喷嘴的液滴排放量可通过控制施加到压电元件的电压进行独立地调 节。

喷嘴头移动构件500可以分别设置在喷嘴头400上。在本实施例 中，举了三个喷嘴头400a，400b，400c的例子来说明，所以喷嘴头移 动构件500也可以与喷嘴头的数量对应地提供三个。也可提供一个喷 嘴头移动构件500，这种情况下喷嘴头400不是分别移动而是作为一整 体进行移动。头部移动构件500可将喷嘴头400朝着支架的长边方向， 即第二方向Ⅱ进行直线移动，或是朝第三方向Ⅲ进行直线移动。

处理液存储部600设在头部移动构件500上，并存储供给到喷嘴 头400的处理液。处理液存储部600通过控制器700的控制将处理液 供给到喷嘴头400。处理液存储部600为了向喷嘴头400提供一定量的 处理液，在内部存储并维持一定量的处理液。

控制器700设在喷嘴头移动构件500上，并控制向喷嘴头400供 给处理液、压力控制以及排放量控制等动作。根据一个例子，通过调 节喷嘴头400a，400b，400c中的部分喷嘴411a，411b，411c的处理 液排放量，从而能够控制形成排向基板S的处理液的阈值（原文中是 界限的意思，不知是否有更好的处理方法）。

图3是表示图2所示排放量测量单元的一个实施例的图。

参考图3，液晶排放量测量单元800包括：回收盒810，机体820， 通道830，真空施加构件840，排水构件850以及连接构件890。液晶 排放量测量单元800测量喷嘴头400的各个喷嘴排出的液晶量。

如图2所示，现有的液晶排放量测量单元位于基板处理装置的基 座B的一侧，而喷嘴头400与支架200一起移动，从而测量液晶排放 量。

但是根据本发明的一个实施例，液晶排放量测量单元800可直接 连接到喷嘴头单元400。因此还包括将液晶排放量测量单元800移动到 喷嘴头单元400的移动构件（未图示）。

回收盒810中存储有用于测量排放量从喷嘴头单元400喷出的处 理液。回收盒810为具有内部空间的形状。在回收盒810的底表面连 接有排水构件850。排水构件850将回收到回收盒810内部的处理液排 到外部。排水构件850包括排水罐851和排水管852。

机体820位于回收盒810的上方。机体820设置为其底表面和回 收盒810的上表面接触。机体820的截面积可以比回收盒810的截面 积小。此时，从上方看，机体820与回收盒810可以重叠。机体820 的内部包括多个通道830a至830e以及多个测量仪835,837。

通道830设置在机体820内。从机体上表面延伸至底面形成通道 830，通道830与存储空间相通。通道830提供了从喷嘴头单元400排 出的处理液通过通道830流经机体内部移动到回收盒810的通道。通 道830与喷嘴头单元400的喷嘴头410a至410e的数量可以一致。因 此包括通道830的机体820的截面积可以比喷嘴头400的截面积大。

排放量测量仪835,837设置在机体820内。排放量测量仪835,837 包括第一排放量测量仪835和第二排放量测量仪837。

第一排放量测量仪835位于机体820内部，并朝着与通道830垂 直方向延长，可测量通过多个通道830a至830e内部的流体。第二排 放量测量仪837位于第一排放量测量仪835下表面，并与第一排放量 测量仪835平行，从而能够测量通过多个上述通道830a至830e内部 的流体。

多个通道830a至830e分别配置有排放量测量仪835,837。喷嘴头 单元400的各喷嘴410a至410e分别设置有多个通道830a至830e，因 此可以精确地测量各个喷嘴410a至410e排出的单液滴的排放量。

在一个例子中，排放量测量仪835,837与多个通道830均处于连 接状态。上部排放量测量传感器（sensor）835设置在每个通道的相同 的位置，因此在机体820内部每个通道的第一排放量测量仪835均设 置为连接状态。另外，第二排放量测量仪837也设置在每个通道的相 同的位置，因此在机体820内部每个第二排放量测量仪837均可设置 为连接状态。由此可在多个通道中同时测量液晶排放量。另外，每个 通道830都设有传感器，所以可连续测量排放量。

真空施加构件840连接在回收盒810上。在一个例子中，真空施 加构件840可连接到回收盒810的上表面。真空施加构件840包括连 接罐841、供压管842以及真空提供构件843。连接罐841位于回收盒 810的上表面。连接罐841与供压管842相连。供压管842连接回收盒 810和真空提供构件843。真空提供构件843提供可使回收盒810内部 变为真空状态的压力。在真空提供构件843中产生的压力通过供压管 842注入到回收盒810。当回收盒810内部变成真空状态时，通过通道 830回收的处理液从通道830上方移动到下方，因此能够容易地测量排 放量。可选地，也可以不设置真空施加构件840。

连接构件890连接排放量测量单元800和喷嘴头400。在一个例子 中，连接构件890可设在机体上端。连接构件890连接机体820和喷 嘴头400。

虽未图示，但液晶排放量测量单元800还可包括移动构件。本发 明实施例的液晶排放量测量单元800与喷嘴头400接合，从而测量液 晶排放量，所以还可以包括将液晶排放量测量单元移动到喷嘴头400 的移动构件。可选地，也可以不设置移动构件。

喷嘴检测单元900通过光学检测确认设置在喷嘴头400a，400b， 400c上的喷嘴有没有异常。在液晶排放量测量仪800中确认整体上喷 嘴是否存在异常，如果判断是不特定的喷嘴有异常，那么喷嘴检测单 元900可在确认个别喷嘴是否存在异常的同时，对喷嘴进行全面检测。

喷嘴检测单元900可配置在基座B上的基板支承构件100的一侧。 喷嘴头400a，400b，400c通过支架移动构件300和喷嘴头移动构件500 朝第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ移动，并位于喷嘴检测单元900的上方。 喷嘴头移动构件500将喷嘴头400a，400b，400c朝第三方向Ⅲ移动， 从而可实现调节喷嘴头400a，400b，400c与喷嘴检测单元900的上下 方向距离。

喷嘴头清洗单元1000配置在基座B上的基板支承构件100的一侧。 在一个例子中，喷嘴头清洗单元1000可与喷嘴检测单元900朝第二方 向Ⅱ整齐的排列。喷嘴头清洗单元1000清洗喷射了液体的喷嘴头单元 400。

下面说明本发明实施例中利用基板处理装置测量处理液排放量的 方法。

图4是利用图2所示基板处理装置测量处理液排放量的方法的流 程图。

参考图4，测量处理液的排放量的方法包括：步骤S10，排出在喷 嘴处测得的处理液；步骤S20，处理液进入上述测量构件的通道；步骤 S30,测量通过通道的处理液；以及步骤S40，处理液被回收到测量构件 的回收盒。

图5至图9表示通过图3所示排放量测量单元测量液晶排放量的 过程。

参考图5，液晶排放量测量单元800移动到喷嘴头400。通常，喷 嘴头移动到液晶排放量测量单元800后，再测量排放量。但在本发明 的实施例中液晶排放量测量单元800安装在喷嘴头400上，并且测量 处理液的液晶排放量。

参考图6,表示在喷嘴处测得的处理液被排出的步骤S10。液晶排 放量测量单元800通过连接构件890与喷嘴头400连接。喷嘴头400 的每个喷嘴410a至410e均与液晶排放量测量单元800的通道830a至 830e分别对应。从每个喷嘴410a至410e排出的处理液的液晶70分别 进入对应的通道830a至830e。进入到通道830a至830e的液晶70通 过在通道830a至830e下端提供的一定的真空压向下方移动。

参考图7以及图8，图示了处理液进入上述测量构件的通道的步骤 S20和测量通过通道的处理液的步骤S30。处理液的液晶70通过通道 830内部，同时依次流经第一排放量测量仪835和第二排放量测量仪 837。将第一排放量测量仪835和第二排放量测量仪837之间定义为第 一领域，可测量经过第一领域两端的时间。通道830内部的体积是一 定的。所以通过测量通道830的内部体积和液晶70经过第一领域两端 的时间，可以测量处理液的单液晶70的体积。

一般液晶排放量测量单元通过测量大量的排出的处理液的质量， 计算其平均值。这一方法无法测量单液晶的体积，所以存在不能精确 测量的问题。另外还存在不能判断各个喷嘴有无异常的问题。

但是在本发明的实施例中，通过测量每个喷嘴41a至41e的处理 液的单液晶70，可以精确地测量处理液的排放量。另外也可以连续的 测量体积，可提高排放量测量的可靠性。

参考图9，图示了处理液回收到测量构件的回收盒的步骤S40。液 晶70通过第二排放量测量仪837后，从通道830移动到回收盒810。 液晶70在回收盒中通过排水构件850排到液晶排放量测量单元800的 外部。

以上详细的说明中举例说明了本发明。并且前述的内容说明了本 发明的优选实施形态，本发明可应用在各种不同的组合、变更以及环 境中。即，可在本说明书揭示的发明概念的范围、陈述的揭示内容和 均等的范围以及/或是本领域的技术或是知识范围内进行变化或修改。 陈述的实施例是为了体现本发明的技术性思想而说明的最佳的形态， 可在本发明的具体的应用领域及用途中进行各种需要的变化。因此， 以上关于发明的详细说明并非要以揭示的实施形态限定本发明。另外 附加的权利要求的范围应解释为还包括不同的实施形态。