JP3926302B2 - 液晶滴下装置及び液晶滴下方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示素子(Liquid Crystal Display：LCD)の液晶滴下装置(liquid crystal dispensing device)に係るもので、詳しくは、微細な量の液晶を正確に滴下し得る液晶滴下装置及び液晶滴下方法に関するものである。

情報通信分野の急速な発展に伴い、所望の情報を表示する表示装置産業の重要性が益々増加しているが、表示素子のうちCRT(Cathod Ray Tube)は、多様な色を表示することができ、画面の明るさも優秀であるという長所があるため、現在も多用されている。

しかし、大型、携帯用及び高解像度表示素子に対する要求から、重さ及び容積の大きいCRTの代りに、平板表示素子(Flat Panel Display)の開発が切実に要求されているが、このような平板表示素子は、コンピュータモニターから航空機及び宇宙船に至るまで応用分野が広範囲である。

現在、生産又は開発された平板表示素子としては、液晶表示素子(LCD)、電界発光ディスプレイ(Electroluminescent Display：ELD)、電界放出ディスプレイ(Filed Emission Display：FED)及びプラズマディスプレイ(Plasma Display Panel：PDP)などがあるが、そのうち、液晶表示素子は、カラーフィルタ(color filter)及びブラックマトリクス層(black matrix layer)が形成されたカラーフィルタ基板にシール材(sealant)を印刷し、電極及び薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)が形成されたTFT基板にスペーサ(Spacer)を散布して、二つの基板のセルギャップ(Cell Gap)を維持しながら合着した後、その間に液晶が注入された構造となっている。

通常、このような液晶表示素子は、TFT基板、カラーフィルタ基板及び二つの基板間に形成された液晶層から構成されるが、前記TFT基板上には、縦横にデータ配線(data line)及びゲート配線(gate line)が配置されて画素領域(pixel region)を定義し、それらデータ配線とゲート配線とが交差する部位には、スイッチング(switching)素子として薄膜トランジスタ(TFT)が配置され、前記画素領域には、前記薄膜トランジスタと連結される画素電極が配置される。

一方、カラーフィルタ基板上には、色相を表現するためのR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ層が配置され、薄膜トランジスタとデータ配線及びゲート配線への光の透過を防止するためのブラックマトリクス層が配置され、前記ブラックマトリクス層及びカラーフィルタ層を含んだ全面にITO(Indium Tin Oxide)層が配置される。

このような液晶表示素子は、TFT基板及びカラーフィルタ基板上に各種のパターン(pattern)を形成し、二つの基板を合着した後で液晶を注入するが、液晶注入方法としては、セルの内部を真空にした後、その圧力差により液晶をセルの内部に吸入させる方法が主に使用される。

即ち、セルの内部を真空状態に維持して圧力差を利用する液晶注入方法は、真空チャンバ(Chamber)内で行われるが、まず、二つの基板が合着された液晶パネルを真空チャンバ内に位置させた後、気圧を順次減少させると、前記液晶パネルの内部が真空に近い低圧状態となる。

前記液晶パネルの内部が低圧状態になった状態において、液晶注入口を液晶に接触させた後、チャンバ内に空気を流入すると、液晶パネルの外部気圧が順次高まることによって、液晶パネルの内部と外部との気圧差が発生し、液晶パネルの内部に液晶が注入される。

然るに、このような背景技術における液晶注入方法においては、液晶パネルに液晶を注入するために長い時間が必要とされ、液晶注入口に斑などが発生して画質を低下させるだけでなく、液晶の損失が大きくなるという不都合な点があった。

本発明は、このような背景技術の課題に鑑みてなされたもので、常に正確な量の液晶を基板上に滴下することで、液晶表示装置の不良を防止し得る液晶滴下装置及び液晶滴下方法を提供することを目的とする。

又、正確な量の液晶を吐出し得る液晶吐出装置を提供することも目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下装置においては、フレームと、該フレーム上に設置されて基板が積載されるテーブルと、液晶吸入口及び液晶吐出口を有するシリンダーの傾きを変化させて前記シリンダーの容積量を調節し、前記シリンダーの内側で回転運動及び上昇/下降運動をするピストンを制御して液晶を吸入及び吐出する少なくとも一つの液晶吐出器と、該液晶吐出器から吐出された液晶量と既に設定された液晶量とを比較測定して液晶量を検証する液晶量検証手段と、を含んで構成されることを特徴とする。

且つ、前記液晶吐出器は、液晶が収納されるシリンジと、該シリンジから液晶を吸入する液晶吸入口及び液晶を排出する液晶吐出口を具備するシリンダーと、該シリンダーの内部に挿入されて回転及び上下降運動を行い、外周面には、前記液晶吸入口を通して液晶を吸入し、前記液晶吐出口を通して液晶を排出するための吸・排出溝が形成されたピストンと、前記シリンダーの液晶吐出口から排出される液晶を基板に滴下するノズル部と、から構成することを特徴とする。

又、本発明に係る液晶滴下方法においては、滴下された液晶量と既に設定された液晶量とを比較して液晶滴下量を算出する段階と、基板をテーブル上に位置させる段階と、初期滴下位置に前記テーブルを移動させて液晶吐出器を基板上の設定位置に下降させる段階と、液晶を滴下させる段階と、前記液晶吐出器を基板上の設定位置に上昇させて基板をテーブルから搬出させる段階と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る液晶滴下装置及びその方法においては、液晶吐出器から吐出された液晶量と既に設定された液晶量との差値を測定し、該測定された差値に基づいて前記液晶の吸入及び吐出を担当するシリンダーの容積量を調節し、前記差値を補償することで、正確な量の液晶滴下が可能である。

従って、液晶の過小又は過剰滴下による画質の低下を防止することができ、所定分だけの液晶を滴下するため、液晶の浪費をなくすことは勿論で、液晶層の形成による時間を最小化し得るという効果がある。

又、シリンジの終端に密閉性の強い材質のパッドを設置して、注射針のようなピンを前記パッドに挟んでシリンジと液晶吸入口とを連結することで、前記シリンジと液晶吸入口間の締結及び脱着が容易であるという効果がある。

又、ノズルの保護及び管理のためにノズル部の保護キャップを設置して、基板に液晶を滴下する時の安全性を確保することができ、液晶が基板に接した瞬間飛び散る現象を防止し得るという効果がある。

以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。

図1は本発明に係る液晶滴下装置を示した斜視図、図2は図1の部分拡大図、図3は図1に示された液晶吐出器(liquid crystal discharging device)を示した組立斜視図、図4は液晶吐出器を示した分解斜視図で、図5は図4の部分拡大図である。

まず、本発明に係る液晶滴下装置においては、図1に示したように、フレーム100と、移送手段200と、テーブル300と、液晶吐出器400と、液晶量検証手段500、500aと、を含んで構成されている。

ここで、前記フレーム100は、液晶滴下装置を構成する下部構造物であって、前記テーブル300及び液晶量検証手段500が装着される。且つ、前記フレーム100には前記移送手段200が装着され、ロボットアームにより基板をテーブル300に対して搬入又は搬出できる空間を有して、前記フレーム100を横切る支持台600が装着される。

前記テーブル300は、ロボットアームによりローディングされた基板が載せられるが、その表面には、複数の吸着孔31(図2参照)が形成されており、基板を真空吸着して固定させる。

前記液晶吐出器400は、図3に示したように、液晶が収納されるシリンジ(syringe)41と、該シリンジ41を収容して支持するシリンジ収納函41aと、前記シリンジ41から液晶を受けて、所定量だけ液晶を吐出する液晶吐出部(図示せず)と、該液晶吐出部を覆う液晶吐出部の保護キャップ43と、前記液晶吐出部から吐出される液晶量を調節するための液晶量調節部(図示せず)と、該液晶量調節部を覆う液晶量調節部の保護キャップ45及び前記液晶吐出部から液晶を受けて最終的に基板上に滴下するノズル部47と、から構成されている。

ここで、前記液晶吐出部は、図4に示したように、上下に液晶吸入口49a及び液晶吐出口49bを具備し、傾き程度によって液晶の容積量が変化するシリンダー49cと、該シリンダー49cの内側で回転運動をすることで、前記液晶吸入口49a及び液晶吐出口49bを選択的に開閉し、上昇/下降運動をすることで、前記液晶吸入口49aを通して吸入された液晶を液晶吐出口49bに吐出するピストン(図示せず)と、から構成されている。

又、前記液晶量調節部は、図5に示したように、前記ピストンの回転運動及び上昇/下降運動のための駆動力を提供する第1サーボモータ51aと、前記シリンダー49cの傾きを制御するための駆動力を提供する第2サーボモータ51bと、該第2サーボモータ51bに連結されて、その表面にねじ山が形成された回転軸51cと、一方側は前記回転軸51cに挟まれ、他方側は前記シリンダー49cに結合され、前記回転軸51cが回転することで、回転軸51cに挟まれた部分はねじ山に沿って前後に移動し、併せて、シリンダー49cに結合された部分は前記シリンダー49cに力を加えて、前記シリンダー49cの傾きを変化させることで、前記シリンダー49cに吸入される液晶の容積量を調節する容積量調節用ブラケット51dと、前記回転軸51cの終端に連結されて、作業者が手動で前記容積量調節用ブラケット51dの前後移動を調節し得るようにした手動レバー51eと、から構成されている。参考として、図面には示してないが、前記ピストンは、シリンダーの傾きに関係なく、回転及び上下運動をするように構成されている。

ここで、前記第1サーボモータ51a及び第2サーボモータ51bは、本発明に係る液晶滴下装置の全体を制御する中央制御部(図示せず)と有線又は無線で連結され、前記中央制御部が前記第1サーボモータ51a及び第2サーボモータ51bを制御することで、前記ピストンの回転速度、上昇/下降速度及び前記シリンダー49cの傾き程度が自動的に制御される。

一方、前記液晶量調節部は、前記容積量調節用ブラケット51dの変位を測定する変位測定磁気センサー(LVDT：Linear Variable Differential Transformer)51fを具備しているが、該変位測定磁気センサー51fは、容積量調節用ブラケット51dの変位を測定した後、該測定された値を前記中央制御部に伝達する。

即ち、前記容積量調節用ブラケット51dが前方又は後方にどれだけ移動するかによってシリンダー49cの傾きが決定され、それによって、前記シリンダー49cに吸入される液晶の容積量が変化するため、前記容積量調節用ブラケット51dの変位を測定できれば、現在のシリンダー49cの容積量を知ることができる。従って、前記容積量調節用ブラケット51dの前/後移動距離を調節することで、シリンダー49cの容積量を調節することができる。

一方、図6Ａは液晶吐出器を示した部分的分解斜視図で、図５の容積量調節用ブラケット51dがシリンダー49cと締結される前の状態を示した図であって、図6Ｂはシリンダー49cの傾きを変化させて容積量を調節する容積量調節用ブラケット51dが締結された状態を示した図で、図6Ａの未説明符号"61a"は、前記容積量調節用ブラケット51dとシリンダー49cとを連結するねじが挟まれる溝を示している。

以下、前記容積量調節用ブラケット51dの移動とシリンダー49cの傾きとの変化関係をより詳しく説明する。

図7Ａ〜7Ｂは本発明の前記容積量調節用ブラケット51dによりシリンダー49cの傾きが変化して、結果的にシリンダー49cの容積量が変化する状態を示した図であって、図7Ａはシリンダーの容積量を調節する前の状態図で、図7Ｂは容積量調節用ブラケット51dを調整してシリンダーの容積量が変化した時の状態図である。

まず、図7Ａに示したように、シリンダー49cの上部は一部分("A"部分)が本体部71に連結される。この時、該本体部71は回転可能な回転体である。前記シリンダー49cの内部にピストン73が設置されていて、上下運動をしながら回転運動をするが、前記ピストン73の運動により液晶が液晶吸入口49aを通してシリンダー49cの内部に吸入され、再び液晶吐出口49bを通して吐出されてノズル部47（図６Ａ、６Ｂ参照）に伝達される。前記ピストンの下端部には、前記液晶吸入口49aの開放時に液晶が吸入され、液晶吐出口49bの閉鎖時に液晶が排出されるように吸・排出溝77が形成されている。

図7Ａに示したように、前記本体部71の内部面にはホール72が形成されていて、ピストン73の端部にはアーム74が形成されている。該アーム74は、前記ホール72に挿入されて前記ピストン73を本体部71に結合させる。従って、本体部71が回転することでアーム74が回転され、その結果、ピストン73が回転するようになる。一方、シリンダー49cは固定されていて、前記本体部71とピストン73の固定角度は0゜でないため、本体部71の回転時、即ち、ピストン73の回転時に、前記ピストンがシリンダー49cで上下運動をするようになる。この時、図7Ｂに示したように、本体部71とピストン73の固定角度が増加する程、シリンダー49c内でのピストン73の運動量(即ち、上下運動距離)が増加し、よって、シリンダー49cに吸入及び吐出される量が増加する。

前記ノズル部47（図６Ｂ）は、最終的に基板上に液晶を滴下する部分であって、前記ノズル部47から滴下される液晶量を測定して、既に設定された液晶量と比較した結果、現在のノズル部47から滴下される液晶量が既に設定された量より少ない場合、前記シリンダー49cから吐出される液晶量を増加する必要がある。

このために、前記シリンダー49cの液晶容積量を増加させるべきで、そのためには、シリンダー49cの傾きを大きくして、より多量の液晶が前記液晶吸入口49aを通してシリンダー49cに吸入されるようにする。

従って、前記第2サーボモータ51bを制御して回転軸51cを回転させすることで、前記回転軸51cに挟まれた容積量調節用ブラケット51dを前記シリンダー49cの傾きを大きくする方向に移動させる。

即ち、図7Ｂに示したように、前記容積量調節用ブラケット51dは、シリンダー49cの上部と結合されて固定され、前記シリンダー49cの上部は、本体部71と一方側が回動可能に結合されているため、前記容積量調節用ブラケット51dが第2サーボモータ51b側に移動すると、前記シリンダー49cの傾きが大きくなり、結局、図示されたように、シリンダー49cの液晶容積量が既存の"α"から"β"に増加して、前記液晶吸入口49aを通して吸入される液晶量が増加する。

このとき、増加する液晶量は、前記シリンダー49cの傾きをどの程度増加させるかによって決定されるため、増加しようとする液晶量に相応して前記シリンダー49cの傾きを適切に調節しなければならないが、前記シリンダー49cの傾き程度による液晶量の変化の程度は、多くの実験を通して得られた結果値を記憶手段に保存し、該記憶手段に保存されたデータに基づいて中央制御部で調節する。

一方、前記液晶吸入口49aは、図8に示したように、前記シリンジ41から連結管81aを通し液晶を受けるが、前記連結管81aの一方側には、注射針のように内部が通孔のピン81bが連結され、前記シリンジ41の終端には、シリコン又はブチルゴム系のように密閉性の強い材質のパッド81cが設置される。従って、シリンジ41と前記液晶吸入口49aは、リンゲル瓶とリンゲルホースの締結形態のような構造となるが、このような構造は、液晶吸入口49aとシリンジ41との締結及び脱着を容易にするだけでなく、締結部位の数を減少するという効果がある。

一方、液晶量検証手段は、図1に示したように、電子秤500と、前記テーブル300の前端部に固定された受け台に載せてある計量カップ(図示せず)と、該計量カップを電子秤500上に移送する移送アーム500aと、から構成され、液晶量を検証するためには、まず、前記テーブル300を移動させて前記計量カップを液晶吐出器400の下部に位置させた後、前記液晶を計量カップに滴下させる。

その後、前記移送アーム500aが計量カップを電子秤500上に移送させると、該電子秤500は計量カップに含まれた液晶量を測定して中央制御部に伝送することで、該中央制御部は、前記予め設定された液晶量と実際に液晶吐出器400から吐出された液晶量とを比較して適正であるか否かを検証する。

一方、前記ノズル部47は、図9に示したように、前記液晶吐出部とチューブ47aを通して連結されており、液晶吐出部から供給される液晶を最終的に基板上に滴下する部分であって、ノズル部47の端部には、液晶の固まる現象を除去するためにフッ素樹脂がコーティングされ、前記チューブ47aの両方側と、前記ノズル部47の終端の両側には、液晶の気泡発生有無と液晶の固まり有無を夫々感知する感知センサー47bが設置される。この時、前記感知センサー47bは光センサーであって、前記チューブ47aやノズル部47の終端の両側に設置されるが、一方側には光送出部が設置され、前記チューブやノズル部の終端を間に介して前記光送出部と対向する部位には、光受信部が設置されて気泡の発生可否を感知する。

また、前記ノズル部47は、図10Ａに示したように、ノズル保護及び管理のためのノズル部の保護キャップ57を更に具備する。参考として、図10Ａはノズル部の保護キャップ57が設置された状態図、図10Ｂはノズル部の保護キャップ57aが設置される前の状態図を夫々示していて、前記のようにノズル部の保護キャップ57を設置する場合、基板に液晶を滴下する時、安定な滴下が可能であり、液晶が基板に接する瞬間に飛び散る現象を防止する効果がある。

以下、このように構成された本発明に係る液晶滴下装置の動作について説明する。

まず、テーブル300は、基板が搬入できる位置に移動する。

その後、インライン上の以前の装備から流入された基板をロボットアームが持ち上げた後、前記テーブル300上にローディングさせる。この時、テーブル300の断面は凹凸状であって、ロボットアームは液晶滴下装置の後方に設置されて、前記支持台400とフレーム100間の空間を通して基板をテーブル300にローディングする。

この時、前記テーブル300の表面には、前記基板を真空吸着できる複数の吸着孔31が形成されていて（図２参照）、前記テーブル300上にローディングされた基板はテーブル300に吸着固定される。

基板がテーブル300上に固定された後、液晶滴下のためにテーブル300を滴下パターンの開始点に移動させる。前記液晶の滴下位置はプログラミングされていて、どのようにプログラミングするかによって滴下位置は多様に変化される。

前記プログラムは、テーブルが動くべき位置を予め決定したものであって、行列方式で表現し、テーブル300の中央地点と液晶吐出器400のノズル部47の位置とを一致させると、直交座標上で滴下しようとする位置を決定することができる。

その後、液晶滴下のために液晶吐出器400を下降させる。通常、液晶吐出器400は、移送手段200に複数(例えば、5個)設置され、前記液晶吐出器400の上昇及び下降は、サーボモータ(図示せず)を利用して制御するが、1パルスで0.5μm進行するため、前記ノズル部47の終端と基板との間隔を適切に調整することができる。

即ち、ノズル部47の終端と基板との間隔があまり遠く離れる場合は、液晶が滴下された瞬間に飛び散る恐れがあり、その反面、ノズル部47の終端と基板との間隔があまり近接する場合は、滴下された液晶がノズル部47の終端に接することもあるため、適当な高さの設定が必要となる。

一方、前記液晶吐出器400からの液晶吐出原理は、4行程機関と類似しているが、例えば、モータが基準点から1/4回転すると、ピストンが上昇して、液晶吸入口49aは開放し液晶吐出口49bは閉鎖されるため、液晶は前記液晶吸入口49aを通してシリンダー49cの内部に吸入され、2/4回転すると、前記シリンダー49cの液晶吸入口49a及び液晶吐出口49bの全てがピストンにより閉鎖され、3/4回転すると、前記シリンダー49c内のピストン73が下降しながら、前記液晶吐出口49bは開放し液晶吸入口は閉鎖されて、前記シリンダー49cの内部に吸入されてある液晶を液晶吐出口49bを通してノズル部47に排出させ、最終的に、4/4回転すると、前記液晶吸入口49aと液晶吐出口49bは再びピストンにより閉鎖されるようになる。

ここで、前記ピストン73の回転及び上昇/下降運動による液晶の吸入及び吐出は、中央制御部の制御下で駆動される第1サーボモータ51aにより決定され、吐出時の液晶量は第2サーボモータ51bにより決定される。

即ち、液晶の吐出量の制御は、中央制御部の制御下で駆動される第2サーボモータ51bを利用するが、該第2サーボモータ51bにより液晶吐出部からノズル部47に吐出される液晶量が決定される。この時、前記中央制御部は、前記第2サーボモータ51bと液晶の吐出量との関係を前記変位測定感知センサー51f（図５参照）の測定値を利用して計算する。

このような過程を経て基板への液晶滴下が終了されると、前記液晶吐出器400を所定位置まで上昇させた後、テーブル300の表面に形成された吸着孔31の真空圧を除去して、基板をテーブル300から離脱させると、ロボットアームは前記基板を持ち上げて、基板を液晶滴下装置の外部にローディングさせる。

以下、前記液晶滴下装置を利用した液晶滴下方法について説明する。

図11は本発明に係る液晶滴下方法を説明するためのフローチャートで、基板に滴下される液晶量を検証する段階(S101)と、液晶量の検証が終了されると、前記基板をテーブル300上に搬入させる段階(S102)と、前記基板をテーブル300に吸着させる段階(S103)と、前記テーブル300を液晶滴下のための初期位置に移動させる段階(S104)と、液晶吐出器400を基板上の所定位置まで下降させる段階(S105)と、プログラミングされた液晶滴下位置に対応して液晶を滴下させる段階(S106)と、前記液晶吐出器400を所定位置まで上昇させる段階(S107)と、前記基板をテーブル300から搬出させる段階(S108)と、を含んでいる。

ここで、前記液晶量を検証する段階(S101)は、図12に示したように、計量カップが液晶吐出器400の下部に位置するようにテーブル300を移動させる段階(S201)と、液晶吐出器400を所定位置まで下降させる段階(S202)と、液晶を滴下する段階(S203)と、滴下された液晶が収納された計量カップを、移送アームを利用して電子秤500に移送させる段階(S204)と、前記計量カップに収納された液晶量を測定する段階(S205)と、を含んでいる。

この時、前記電子秤500から測定された液晶量と予め設定された液晶量とが相互に一致する場合は、実際に液晶を滴下するために基板をテーブル300上に搬入させる段階を行い、もし、電子秤500から測定された液晶量と予め設定された液晶量とが相互に一致しない場合は、前記液晶吐出器400から滴下される液晶量を調節して相互に一致させる段階を行う。

即ち、図13に示したように、実際に液晶吐出器400から吐出された液晶量(実測量)を電子秤500で測定して、実測量と予め設定された液晶量(設定量)とが相互に一致するか否かを確認した後(S301)、相互に一致しない場合は、前記設定量と前記液晶吐出器400から吐出された液晶量(実測量)との差値を計算する(S302)。

この時、前記設定量と実測量との差値による第2サーボモータ51bの制御値は記憶手段(図示せず)に保存され、中央制御部は、前記記憶手段に保存された制御値に基づいて、前記液晶吐出器400から吐出される液晶量が設定量と同様になるように第2サーボモータ51bを制御する(S303)。

このように、中央制御部は、設定量と実測量を対比させて大小程度を判断した後、それに相応して前記第2サーボモータ51bを制御し、該第2サーボモータ51bに連結された回転軸51cは、大小程度によって左側又は右側に回転する(S304)。

従って、一方側が前記回転軸51cに挟まれてある容積量調節用ブラケット51dも、前記回転軸51cの回転方向によって前方又は後方に移動し(S305)、それによって、前記容積量調節用ブラケット51dの他方側に連結されたシリンダー49cの傾きが増加又は減少するようになり、結果的に、前記シリンダー49cの容積量は、その傾きの加減程度に相応して変化する(S306)。

例えば、液晶吐出器400から吐出された液晶量が予め設定された液晶量(基準値)より大きい場合は、現在のシリンダー49cの容積量が基準値に相応する容積量に比べてより多量の液晶を吸入できるため、中央制御部は、前記設定量に相応する容積量を有するように、前記記憶手段に保存されたデータに基づいて、前記シリンダー49cの傾きを減少させるために第2サーボモータ51bを制御する。

この時、前記第2サーボモータ51bに連結された回転軸51cが右側に回転すると、前記容積量調節用ブラケット51dが前方に移動し、且つ、前記回転軸51cが左側に回転すると、前記容積量調節用ブラケット51dが後方に移動すると仮定した時、前記中央制御部は、前記シリンダー49cの傾きを減少させるために、回転軸51cが左側に回転するように第2サーボモータ51bを制御する。

従って、前記回転軸51cに挟まれた前記容積量調節用ブラケット51dの一方側が後方に移動するため、前記容積量調節用ブラケット51dの他方側に連結されたシリンダー49cの傾きはその分だけ小さくなり、結果的に、前記シリンダー49cの容積量が小さくなって、液晶吸入口49aを通して吸入される液晶量もその分だけ少なくなるため、液晶吐出器400から吐出される液晶量は設定量と同様になる。

このように液晶量の検証が終了されると、基板搬入、テーブル移動、液晶吐出器の下降、液晶滴下、液晶吐出器の上昇及び基板搬出段階を順次進行することで、液晶滴下過程が終了する。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、多様な変化、変更及び均等物を使用することができ、前記実施形態を適切に変形して同様に応用できることは明確である。従って、前記記載内容は、特許請求の範囲の記載によって決定される本発明の範囲を限定するものではない。

本発明に係る液晶滴下装置を示した斜視図である。 図1の部分拡大図である。 図1に示された液晶吐出器の組立斜視図である。 液晶吐出器を示した内部斜視図である。 図4の部分拡大図である。 本発明に係る液晶吐出器を示した部分的分解斜視図である。 本発明に係る液晶吐出器を示した部分的分解斜視図である。 本発明に係る液晶液晶装置によるシリンダーの容積量変化を説明するための状態図である。 本発明に係る液晶液晶装置によるシリンダーの容積量変化を説明するための状態図である。 本発明に係る液晶滴下装置によるシリンジと液晶吐出口との連結構造を説明するための側面図である。 本発明に係る液晶滴下装置によるノズル部を示した構成図である。 本発明に係る液晶滴下装置によるノズル部の保護キャップの組立状態を説明するための斜視図である。 本発明に係る液晶滴下装置によるノズル部の保護キャップの組立状態を説明するための斜視図である。 本発明に係る液晶滴下装置を利用した液晶滴下方法を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る液晶滴下装置を利用した液晶滴下方法を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る液晶滴下装置を利用した液晶滴下方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

100：フレーム
200：移送手段
300：テーブル
400：液晶吐出器
500：液晶量検証手段
31：吸着孔
41：シリンジ
43：液晶吐出部の保護キャップ
45：液晶量調節部の保護キャップ
47：ノズル部
49a：液晶吸入口
49b：液晶吐出口
49c：シリンダー
51a：第1サーボモータ
51b：第2サーボモータ
51c：回転軸
51d：容積量調節用ブラケット
51e：手動レバー
51f：変位測定磁気センサー
71：本体部
73：ピストン

Claims (29)

1. フレームと、
   該フレーム上に設置されて基板が積載されるテーブルと、
   液晶吸入口及び液晶吐出口を有するシリンダーの傾き角度を変化させて前記シリンダーの容積量を調節し、前記シリンダーの内側で回転運動及び上昇/下降運動をするピストンを制御して液晶を吸入及び吐出する少なくとも一つの液晶吐出器と、
   該液晶吐出器から吐出された液晶量と既に設定された液晶量とを比較測定して液晶量を検証する液晶量検証手段とからなる液晶滴下装置において、
   前記液晶吐出器は、
   液晶が収納されるシリンジと、
   該シリンジから液晶を吸入する液晶吸入口及び液晶を排出する液晶吐出口を具備するシリンダーと、
   該シリンダーの液晶吐出口から排出される液晶を基板に滴下するノズル部と、から構成され、
   ピストンが前記シリンダーに挿入されて上下運動をすると同時に、液晶吸入口及び液晶吐出口を通して液晶が吸入又は吐出されており、
   前記液晶吐出器は、更に
   前記シリンジに設置されたパッドと、
   内部に通孔が形成され、前記パッドを通してシリンジに挿入されて前記シリンジの液晶を流出させるピンと、
   該ピンに結合されて、シリンジの液晶をノズル部に誘導する連結管と、
   を含んで構成されることを特徴とする液晶滴下装置。
2. 前記テーブルには、基板を固定させる複数の吸着孔が形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
3. 前記テーブルは、移動可能に設置されて液晶吐出器及び基板の滴下位置を整列させることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
4. 前記液晶吐出器は、
   本体部と、
   前記本体部及びピストンに連結されて、前記本体部と共に回転してピストンの上下運動をさせるアームと、を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
5. 前記ピストンは、上下運動をすると同時に回転することを特徴とする請求項４記載の液晶滴下装置。
6. 前記アームの端部は、前記本体部に形成されたホールに挿入されることを特徴とする請求項４記載の液晶滴下装置。
7. 前記液晶吐出器は、
   前記ピストンに駆動力を提供する第1モータと、
   前記シリンダーの傾きを調節するための駆動力を提供する第2モータと、
   該第2モータに連結されて、その表面にねじ突起が形成される回転軸と、
   一方側は前記回転軸に装着され、他方側は前記シリンダーに結合され、前記回転軸の回転によって前記シリンダーの傾きを変化させてシリンダーの容積量を調節する容積量調節用ブラケットと、を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
8. 前記液晶吐出器は、前記容積量調節用ブラケットの変位を測定する変位測定磁気センサーを更に含むことを特徴とする請求項７記載の液晶滴下装置。
9. 前記パッドは、シリコン又はブチルゴム系により形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
10. 前記連結管の両側に形成された、液晶の気泡発生を感知する気泡発生感知センサーを更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
11. 前記液晶吐出器は、ノズル部を保護するための保護キャップを更に含むことを特徴とする請求項７記載の液晶滴下装置。
12. 前記液晶量検証手段は、
    前記液晶吐出器から吐出された液晶を収容する計量カップと、
    該計量カップに収容された液晶量を測定する電子秤と、から構成されることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
13. 前記計量カップは、フレームの両側に設置されることを特徴とする請求項１２記載の液晶滴下装置。
14. 滴下された液晶量と既に設定された液晶量とを比較して液晶滴下量を算出する段階と、
    基板をテーブル上に移動させて、液晶を吐出する吐出器を基板の初期滴下位置に整列させる段階と、
    初期滴下位置に前記テーブルを移動させて、上下運動により液晶を吸入及び吐出し、固定角度によって上下運動量が決定されるピストンが具備された液晶吐出器を基板上の設定位置に下降させる段階と、
    プログラムされた滴下位置に液晶を滴下させる段階と、
    前記液晶吐出器を基板上の設定位置に上昇させて、基板をテーブルから搬出させる段階と、を含むことを特徴とする液晶滴下方法。
15. 前記液晶量を算出する段階と、
    液晶滴下量を設定する段階と、
    計量カップに液晶を滴下する段階と、
    前記計量カップに滴下された液晶量を測定する段階と、
    測定された液晶滴下量と設定された液晶滴下量とを比較する段階と、
    前記測定された液晶滴下量と設定された液晶滴下量とが異なる場合、差値を算出する段階と、
    前記算出された差値に対応して、前記液晶吐出器の液晶容積量を調節する段階と、を含むことを特徴とする請求項１４記載の液晶滴下方法。
16. 前記液晶容積量は、モータにより調節されることを特徴とする請求項１５記載の液晶滴下方法。
17. 前記液晶吐出器は、本体部と、該本体部と連結されるアームと、を含み、前記液晶滴下段階は、前記本体部を回転して、アームによりピストンの上下運動をする段階を含むことを特徴とする請求項１４記載の液晶滴下方法。
18. ポンピング運動をするピストンが具備された液晶滴下装置から滴下される実際の液晶滴下量と設定された液晶滴下量とを比較して液晶滴下量を算出する段階と、
    基板をテーブル上に移動させて、液晶滴下装置を基板の初期滴下位置に整列させる段階と、
    前記液晶滴下装置を基板上の第1設定位置に下降させる段階と、
    ピストンのポンピングを行って液晶を基板上のプログラムされた滴下位置に滴下する段階と、
    液晶滴下装置を基板上の第2設定位置に上昇させる段階と、
    前記基板をテーブルから搬出する段階と、を含むことを特徴とする液晶滴下方法。
19. 液晶滴下装置の一部角度を調節して、液晶滴下量が設定された滴下量と同じになるように制御する段階を更に含むことを特徴とする請求項１８記載の液晶滴下方法。
20. 前記ピストンのポンピングにより、ピストンの第1位置で液晶吸入口が開放され液晶吐出口が閉鎖される第1行程と、ピストンの第2位置で液晶吸入口及び液晶吐出口が閉鎖される第2行程と、ピストンの第3位置で液晶吸入口が閉鎖され液晶吐出口が開放される第3行程と、ピストンの第4位置で液晶吸入口及び液晶吐出口が開放される第4行程と、を行うことを特徴とする請求項１８記載の液晶滴下方法。
21. 液晶滴下装置の少なくとも一部分の角度によりピストンの上下運動範囲が決定され、ピストンが前記上下運動範囲において上下運動を行い、液晶を吸入及び吐出することを特徴とする請求項１８記載の液晶滴下方法。
22. 前記液晶吐出器は、本体部と、該本体部に連結されるアームと、を含み、前記液晶滴下段階は、前記本体部を回転して、アームによりピストンの上下運動をする段階を含むことを特徴とする請求項２１記載の液晶滴下方法。
23. 液晶が収納されるシリンジと、
    前記シリンジから液晶を吸入する液晶吸入口及び液晶を排出する液晶吐出口を具備するシリンダーと、
    前記シリンダーの内部に挿入されて回転及び上下運動を行い、外周面には、前記液晶吸入口を通して液晶を吸入し、前記液晶吐出口を通して液晶を排出するための吸・排出溝が形成されたピストンと、
    該ピストンの液晶吐出口を通して排出される液晶を誘導する連結部と、
    該連結部から流入される液晶を基板に滴下するノズルと、を含んで構成された液晶吐出装置において、
    更に、該シリンジに設置されたパッド、内部に通孔が形成され該パッドを通して該シリンジに挿入され該シリンジ内の液晶を流出させるピン、及び該ピンに結合されて該シリンジ内の液晶をノズル部に誘導する連結管からからなることを特徴とする液晶吐出装置。
24. 前記ピストンに駆動力を提供する第1モータと、
    第2モータと、
    該第2モータに連結されて、その表面にねじ突起が形成された回転軸と、
    一方側は前記回転軸に装着され、他方側は前記シリンダーに結合され、前記回転軸の回転によって前記シリンダーの傾きを変化させてシリンダーの容積量を調節する容積量調節用ブラケットと、を含んで構成されることを特徴とする請求項２３記載の液晶吐出装置。
25. 前記回転軸の終端には、前記容積量調節用ブラケットを手動で調節するための手動レバーが設置されることを特徴とする請求項２４記載の液晶滴下装置。
26. 前記容積量調節用ブラケットの変位を測定する変位測定磁気センサーを更に含むことを特徴とする請求項２４記載の液晶吐出装置。
27. 前記シリンジの下部にはパッドが設置され、
    前記連結部は、
    内部に通孔が形成され、前記パッドを通してシリンジに挿入されて前記シリンジの液晶を流出させるピンと、
    該ピンに結合されて、シリンジの液晶をノズル部に誘導する連結管と、を更に含むことを特徴とする請求項２３記載の液晶滴下装置。
28. 前記パッドは、シリコンまたはブチルゴム系により形成されることを特徴とする請求項２７記載の液晶滴下装置。
29. 前記ノズルの周囲に形成されて、前記ノズルを保護する保護キャップを更に含むことを特徴とする請求項２３記載の液晶滴下装置。

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