CN102023043A - 检测剩余液体量的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于检测剩余液体量的设备。所述设备包括向注射器中传送用于排出液体的压力的第一路径以及向注射器中传送用于检测剩余液体量的压力的第二路径，从而使在通过第一路径供应压力后直至排出液体时所需的时间最小化，并且可以通过第二路径更精确地测量注射器中剩余的液体量。

Description

检测剩余液体量的设备

技术领域

本发明涉及检测注射器中剩余液体量的设备，该注射器提供在例如密封胶涂布机的液体供应装置中。

背景技术

一般来说，平板显示器(FPD)是比使用阴极射线管的传统电视或监视器更薄更轻的视频显示器。已经开发并使用的FPD的实例是液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发射显示器(FED)以及有机发光二极管(OLED)。

其中，LCD是向以矩阵方式排列的液晶单元单独提供基于图像信息的数据信号的显示器，因此控制液晶单元的光可传输性，从而显示希望的图像。由于LCD的优点在于其薄、轻且功率消耗和操作电压低，因此它们被广泛使用。以下将描述一般用于LCD的液晶显示面板的制造方法。

首先，在上基板上形成彩色滤光片和共用电极，同时在与上基板相对的下基板上形成薄膜晶体管(TFT)和像素电极。随后，在涂敷配向膜到基板上之后，摩擦配向膜以便为将要在配向膜之间形成的液晶层的液晶分子提供预倾角和排列方向。

此外，为了保持基板间的预定间隙，以防止液晶漏出，并且密封基板间的间隙，以预定的图案向基板的任一个涂敷密封胶，以形成密封胶图案。此后，在基板之间形成液晶层。用这种方法，制造了液晶显示面板。

在液晶显示面板的制造中，使用密封胶涂布机在基板上形成密封胶图案。密封胶涂布机包括在其上安装基板的托台、充有密封胶的注射器、具有排出密封胶的喷嘴的头单元、和支撑头单元的头支承件。

这样的密封胶涂布机在改变每个喷嘴和基板之间的相对位置时在基板上形成密封胶图案。也就是说，密封胶涂布机在X-轴和Y-轴方向上水平移动喷嘴和/或基板，并通过在Z-轴方向上上下移动每个头单元的喷嘴保持喷嘴和基板之间的均匀间隙，并从喷嘴排出密封胶到基板上，从而形成密封胶图案。

同时，为了从喷嘴排出密封胶，将预定压力的流体提供到与喷嘴相连通的注射器中，使得排出压力作用在注射器中的密封胶上。此外，为了控制从喷嘴排出的密封胶的量，调节提供到注射器中的压力。

随着密封胶从喷嘴排出，在注射器中含有的密封胶的量被逐渐消耗。为了防止在进行密封胶涂布工作时密封胶被完全消耗，需要频繁测量注射器中含有的密封胶的量，例如在密封胶涂布工作已经完成或者注射器用另一个替换时。

作为测量注射器中所含密封胶的方法之一，可以考虑使用注射器内的压力从预定起始压力到预定基准压力需要的时间来测量注射器内所含密封胶量的方法。

就此而言，为了将注射器中的压力从起始压力增大到基准压力，通过连接流体供应源和注射器的供应路径将流体提供到注射器中。同时，流体供应源和供应路径用来测量注射器中的剩余量，并且此外用来向注射器中提供压力，因此将密封胶从喷嘴排出。所以，为了使提供压力后直至从喷嘴排出密封胶所需的响应时间最小化，要使供应路径尽可能短。然而，如果供应路径短，在测量注射器内所含的密封胶量时，将压力从起始压力增大到基准压力所需的时间缩短。因此，从起始压力的时间点到基准压力的时间点，难以精密地细分时间段。因此，对于时间段，难以精密地细分涉及注射器中所含密封胶量的值。

发明内容

因此，根据现有技术中发生的上述问题做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种检测剩余液体量的设备，该设备能够使在排出液体时在施加压力后直至排出液体所需的时间最小化，并且在检测剩余液体量时能够更精确地测量注射器中的剩余液体量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种检测剩余液体量的设备，包括向装有液体的注射器中提供压力的压力供应单元、连接注射器与压力供应单元并且向注射器传递压力以排出液体的第一路径、以及连接注射器与压力供应单元并且向注射器传递压力以检测剩余液体量的第二路径。

优选地，第二路径比第一路经长，因此使供应压力以排出液体时在供应压力之后直至排出液体所需的时间最小化，并且在供应压力以测量剩余液体量时增大将注射器中的压力从起始压力改变到基准压力所需的时间。

假设通过第一路径将装有第一基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t1，通过第一路径将装有第二基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t2，通过第二路径将装有第一基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t3，通过第二路径将装有第二基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t4，并且第一基准量大于第二基准量，则满足以下方程：

(t4-t3)＞(t2-t1)

这里，第一基准量可以是完全充满注射器的液体量，第二基准量可以是注射器没有充满液体时的液体量。

该设备还可以包括切换单元，用于切换第一或第二路径到这两个中的另一个，因此实现具有第一和第二路径的简单结构。

根据本发明的检测剩余液体量的设备包括为了排出液体而传输压力到注射器中的第一路径，和为了检测剩余液体量而传输压力到注射器中的第二路径。

因此，第一路径的长度可以最小化而与第二路径无关，以便在从注射器中排出液体时压力通过第一路径供应到注射器中，因此可以使供应压力后直至排出液体之前所需的时间最小化。

此外，第二路径的长度可以最大化而与第一路径无关，以便在测量注射器中剩余液体量的情况下压力通过第二路径供应到注射器中，结果可以精密地细分从起始压力的时间点到最终压力的时间点的时间段，因此可以更精确地测量注射器中剩余的液体量。

附图说明

从结合附图的以下详细描述可以更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，其中：

图1是可应用根据本发明的检测剩余液体量的设备的密封胶涂布机的透视图；

图2是表示图1的密封胶涂布机的头单元的透视图；

图3是表示根据本发明的检测剩余液体量的设备的示意图；

图4-6是表示图3的剩余液体量检测设备的运行的图；和

图7是表示使用图3的剩余量检测设备时压力与时间的函数关系的图。

具体实施方式

下文中，参考附图描述根据本发明的实施方案的检测剩余液体量的设备。

如图1和2所示，具有根据本发明的剩余量检测设备的密封胶涂布机包括框架10、托台20、一对支承件移动导引件30、头支承件40、多个头单元50、和控制单元(未示出)。托台20安装在框架10上，基板S位于托台20上。支承件移动导引件30安装在托台20的两侧上，其安装方式为在Y-轴方向上延伸。头支承件40安装在托台20上方，其安装方式为使头支承件40的两端由一对支承件移动导引件30支撑，并在X-轴方向上延伸。多个头单元50安装到头支承件40上，其安装方式是可以在X-轴方向上移动。每个头单元50包括用于排出密封胶的喷嘴53和激光位移传感器54。控制单元控制密封胶涂布操作。

用于在X-轴方向上移动托台20的X-轴移动单元21和用于在Y-轴方向上移动托台20的Y-轴移动单元22可以安装在框架10上。也就是说，Y-轴移动单元22的Y-轴导引件221安装在框架10上，X-轴移动单元21的X-轴导引件211安装在Y-轴导引件221上，托台20安装在X-轴导引件211上。这种构造允许托台20被X-轴导引件211导引在X-轴方向上移动，并且X-轴导引件211被Y-轴导引件221导引和移动，因此托台20在Y-轴方向上移动。

支承件移动单元41安装在头支承件40的两端，以连接到支承件移动导引件30上。通过支承件移动导引件30与支承件移动单元41之间的相互作用，头支承件40可以在每个支承件移动导引件30的长度方向上移动，即在Y-轴方向上移动。因此，每个头单元50可以通过头支承件40的Y-轴移动而在Y-轴方向上移动。

头移动导引件42安装到在X-轴方向上布置的头支承件40上，并且头移动单元51提供在每个头单元50上，以连接到头支承件40的头移动导引42上。头移动导引42与头移动单元51之间的相互作用使得头单元50在头支承件40的长度方向上移动，即在X-轴方向上移动。

如图2所示，头单元50包括充有密封胶的注射器52。喷嘴53与注射器52连接并排出密封胶。激光位移传感器54放置在靠近喷嘴53处，以测量喷嘴53与基板S之间的间隙数据。Y轴驱动单元55在Y-轴方向上移动喷嘴53和激光位移传感器54。Z轴驱动单元56在Z-轴方向上移动喷嘴53和激光位移传感器54。

激光位移传感器54包括发射激光的发射部件541以及与发射部件541隔开预定距离并接受基板S反射的激光的接受部件542。激光位移传感器54输出电信号到控制单元，所述电信号对应于发射部件541发射的并从基板S反射的激光的图像形成位置而产生，因此测量基板S与喷嘴53之间的间隙。

此外，可以在每个头单元50处安装截面积传感器57，以测量涂布到基板S的密封胶图案P的截面积。截面积传感器57连续发射激光到基板S上并且扫描密封胶图案P，从而测量密封胶图案P的截面积。通过截面积传感器57测量的密封胶图案P的截面积的数据用来确定密封胶图案P是否有缺陷。

随着密封胶从如上所述构造的密封胶涂布机排出，注射器52中的密封胶量逐渐被消耗，为了防止密封胶在涂布时被完全用尽，有必要检测注射器52剩余的密封胶量。

下文中，将参考图3-7描述根据本发明的用于检测注射器52中的密封胶剩余量的剩余量检测设备。

如图3所示，根据本发明的剩余量检测设备包括压力供应单元60、压力卸除单元70、第一路径80、第二路径100和压力传感器90。压力供应单元60的作用是向装有密封胶的注射器52中提供压力。压力卸除单元70的作用是从注射器52中卸除压力。第一路径80用来将排出液体用的压力传送到注射器52中。第二路径100用来将检测剩余液体量的压力传送到注射器52中。压力传感器90用来测量注射器52内的压力。

压力供应单元60包括压力发生器61、恒压调节器62和阀63。压力发生器61包括压缩机或泵并产生压力。恒压调节器62调节由压力发生器61产生的流体压力，以保持压力恒定。阀63用来向注射器52供应来自恒压调节器62的压力或关闭从恒压调节器62到注射器52的压力。

在将排出密封胶的压力供应到注射器52中或将检测剩余液体量的压力供应到注射器52中之后，压力卸除单元70从注射器52中释放压力。压力卸除单元70包括压力释放部分71和阀72。压力释放部分71包括真空发生器或泵。阀72用来卸除或关闭从注射器52到压力释放部分71的压力。

第一路径80连接注射器52和压力供应单元60，并且连接注射器52和压力卸除单元70。类似地，第二路径100连接注射器52和压力供应单元60，并且连接注射器52和压力卸除单元70。这里，分开提供第一路径80和第二路径100。在将对注射器52中充有的密封胶加压并将密封胶从喷嘴53排出的压力供应到注射器52时，第一路径80打开并且第二路径100关闭(见图4)。同时，当测量注射器52中剩余的密封胶量的压力供应到注射器52时，第一路径80关闭并且第二路径100打开(见图6)。

这里，第一路径80用来传送排出密封胶的压力。为了使从压力供应单元60供应压力后直至从喷嘴53排出密封胶所需的响应时间最小化，优选的是第一路径80尽可能短。同时，第二路径100用于传送检测剩余密封胶的压力。为了延长通过压力供应单元60供应压力将注射器52中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间，从而使得从起始压力的时间点到基准压力的时间点的时间段可以精密地细分，优选的是第二路径100尽可能长。因此，第二路径100大于第一路径80。

同时，可以完全独立地提供第一路径80和第二路径100。然而，如图3所示，可以在从压力供应单元60到注射器52延伸的路径上形成第一路径80和第二路径100，使得第一路径80和第二路径100从预定的位置分出，然后相互结合在一起。在这种情况下，在第一路径80和第二路径100分出的位置处和在第一路径80和第二路径100相互结合的位置处，可以分别提供切换第一路径80或第二路径100到第二路径100或第一路径80的切换单元101和102。第一路径80和第二路径100通过切换单元101和102连接到压力供应单元60和压力卸除单元70。因此，这种构造与独立提供第一路径80和第二路径100的构造相比，简化了构造。

如图4所示，当将压力供应到注射器52以便从注射器排出密封胶时，如上所述构造的根据本发明的剩余量检测设备关闭第二路径100并且打开第一路径80。由于第一路径80比第二路径100更短，因此从压力供应单元60供应的压力在较短的时间内传送到注射器52。这样，使得在从压力供应单元60供应压力后直至从喷嘴53排出密封胶所需的响应时间最小化。

此外，在通过第一路径80供应压力从而进行密封胶涂布操作之后，如图5所示，关闭连接注射器52和压力供应单元60的路径，并打开连接注射器52和压力卸除单元70的路径，因此使用压力卸除单元70卸除注射器52中的压力。

然后，如图6所示，关闭连接注射器52和压力卸除单元70的路径，并打开连接注射器52和压力供应单元60的路径。为了向注射器52中提供检测注射器52中剩余的液体量的压力，第一路径80关闭，并且第二路径100打开。第二路径100比第一路径80更长。因此，在将通过第二路径100的压力供应与通过第一路径80的压力供应相比时，第二路径100要求更长的时间来将注射器52中的压力从起始压力增大到基准压力。所以，在通过第二路径100向注射器52内供应压力的情况下，有可能更精密地细分从注射器52中的压力为起始压力的时间点到注射器52中的压力为基准压力时的时间点的时间段。

参考图7描述通过向注射器52供应压力来检测注射器52中剩余的密封胶量的方法。此外，将对使用第一路径80检测剩余密封胶量的情况和使用比第一路径80长的第二路径100检测剩余密封胶量的情况进行相互比较。

首先，为了检测注射器52中剩余的密封胶量，假定注射器52中的初始压力为起始压力P1，测量将注射器52中的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间。优选地，设定基准压力P2小于排出起始压力，即密封胶开始从喷嘴53中排出时注射器52中的压力，以便精确测量注射器52中剩余的密封胶量。

同时，需要两个或多个基准来检测注射器52中剩余的密封胶量。也就是说，假定注射器52中剩余的密封胶量称为目标剩余量QC，大于目标剩余量QC的量称为第一基准量QA，小于目标剩余量QC的量称为第二基准量QB，将具有第一基准量QA的注射器52中的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间TA以及将具有第二基准量QB的注射器52中的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间TB必须预先测量，以得知目标剩余量QC。此外，如果测量将具有目标剩余量QC的注射器52中的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间TC，则可以使用预先测量的数据通过内插法用以下方程获得目标剩余量QC。

【方程1】目标剩余量(QC)＝{(TB-TC)/(TB-TA)}(QA-QB)+QB

同时，上述目标剩余量QC存在于第一基准量QA和第二基准量QB之间。第一基准量QA可以是注射器52完全充满密封胶时的密封胶量，第二基准量QB可以是注射器52未充有密封胶且为空时的密封胶量。当注射器52是空的时，密封胶量为零，所以方程1满足方程2。

【方程2】目标剩余量(QC)＝{(TB-TC)/(TB-TA)}(QA)

这样，如果设定第一基准量QA为注射器52完全充满密封胶时的密封胶量，并且设定第二基准量QB为注射器52中未充有密封胶时的密封胶量，则目标剩余量QC总是存在于第一基准量QA和第二基准量QB之间，从而允许更简单地测量目标剩余量QC。

图7是比较使用第一路径80检测密封胶的剩余量与比第一路径80长的第二路径100检测密封胶的剩余量的情况的图。在该图中，t1表示使用第一路径80将充有第一基准量QA的密封胶的注射器52的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间，t2表示使用第一路径80将充有第二基准量QB的密封胶的注射器52的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间，t3表示使用第二路径100将充有第一基准量QA的密封胶的注射器52的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间，t4表示使用第二路径100将充有第二基准量QB的密封胶的注射器52的压力从起始压力P1增大到基准压力P2所需的时间。这里，如图7所示，从t3到t4所需的时间比从t1到t2所需的时间更长。

【方程3】(t4-t3)＞(t2-t1)

这样，在提供压力到注射器52中来检测剩余密封胶量的情况下，将注射器52中的压力从起始压力P1增大到基准压力P2，第二路径100需要比第一路径80更长的时间。因此，与第一路径80相比，第二路径100允许更精密地细分从起始压力P1的时间点到基准压力P2的时间点的时间段。因此，在第一基准量QA和第二基准量QB之间可以设定更多的基准量，并且可以获得从起始压力P1到基准压力P2之间的每个基准量处增大压力所需的时间方面的数据，所以可以更精密地测量注射器52中剩余的密封胶量。

根据上文所述的本发明实施方案，检测剩余液体量的设备应用于密封胶涂布机。然而，根据本发明的剩余量检测设备也可以应用于在液晶显示面板或半导体的制造过程中施加液晶到基板的设备和供应液体如粘合剂或液晶的设备。

如上所述，本发明提供检测剩余液体量的设备，其包括将排出液体的压力传送到注射器中的第一路径以及将检测剩余液体量的压力传送到注射器中的第二路径。因此，在传送压力以排出液体的情况下，所述压力通过第一路径传送，因此使供应压力后直至排出液体时所需的响应时间最小化。此外，在传送压力以测量剩余液体量的情况下，所述压力通过第二路径传送，因此增加了将注射器中的压力从起始压力变成基准压力所需的时间，所以能够更精确地测量注射其中剩余的液体量。

本发明的实施方案中所述的技术实质可以独立进行或者相互组合进行。

Claims (5)

1.一种检测剩余液体量的设备，其包括：

压力供应单元，用于向充有液体的注射器供应压力；

第一路径，连接所述注射器和所述压力供应单元，并向所述注射器中传送用于排出液体的压力；和

第二路径，连接所述注射器和所述压力供应单元，并向所述注射器中传送用于检测剩余液体量的压力。

2.如权利要求1中所述的设备，其中，所述第二路径比所述第一路径长。

3.如权利要求1中所述的设备，其中，假定通过第一路径将充有第一基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t1，通过第一路径将充有第二基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t2，通过第二路径将充有第一基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t3，通过第二路径将充有第二基准量液体的注射器中的压力从起始压力增大到基准压力所需的时间表示为t4，并且第一基准量大于第二基准量，满足以下方程：

(t4-t3)＞(t2-t1)。

4.如权利要求3中所述的设备，其中，所述第一基准量为完全充满注射器的液体量，并且所述第二基准量为注射器未充有液体的液体量。

5.如权利要求1-4的任一项中所述的设备，还包括：

用于将第一路径切换到第二路径以及将第二路径切换到第一路径的切换单元。

Images