JP4327387B2 - ノズルヘッドと液晶吐出装置及び液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

ノズルヘッドと液晶吐出装置及び液晶表示パネルの製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板上に液材特に液晶を滴下するときに使用する液晶吐出装置におけるニードルノズルの構成に係わり、特に液晶滴下量の変動をなくして基板としての特性向上と生産性の向上を同時に実現したニードルノズルと液晶吐出装置及び液晶表示パネルの製造方法に関する。
【0002】
液剤が液晶である液晶表示パネルの製造プロセスにおいては、TFT基板上の周辺シールで囲まれた領域に所定量の液晶を滴下した上で、上記周辺シールを介してCF(カラーフィルタ)基板を該TFT基板に添着固定する場合がある。
そしてこの場合の上記液晶の滴下工程では、例えば15インチサイズの液晶表示パネルでは均等配置した48箇所のそれぞれに5mg宛を滴下して該液晶の滴下合計量をほぼ240mgにする等の如く、該液晶の滴下量合計値を予め設定した所定値に合致させる必要があるが、この両者を合致させることの実現が難しく、結果的に滴下量の過剰や不足によってセルとしての厚さ変動や気泡混入等が発生し表示特性に悪影響を与えることからその対応が強く求められている。
【0003】
【従来の技術】
図8は液晶表示パネルの製造工程を説明する図であり、図9は図8の液晶滴下手段を実現する液晶滴下装置を説明する概略図である。
また、図10は図9における液晶吐出装置の構成を説明する図、図11は図10の液晶供給部筐体を説明する図、図12は図10の案内キーを説明する図、図13は図10のプランジャを説明する図、図14は図10の液晶吐出部筐体を説明する図、図15は図10のノズルヘッドを説明する図、図16は液晶吐出装置への組立手段を説明する図、図17は従来の液晶吐出装置における液晶滴下状態を説明する図、図18は従来の液晶吐出装置における問題点を説明する図である。
【0004】
液晶表示パネルの製造工程を例示説明する図8の(イ)で、液晶表示パネル組立治具Aは、CF基板1″を真空吸着等の手段で下面に固定する上型A1 と液晶滴下済TFT基板1cを上記CF基板対応位置に載置する下型A2 とで構成されるものであり、上記上型A1 と下型A2 とを上記CF基板1″と液晶滴下済TFT基板1cを介して密着させたときに各基板領域が真空引きできるようになっている。
【0005】
なお下型A2 に載置する液晶滴下済TFT基板1cは、(ロ)で示すTFT基板1′上面の周辺に紫外線硬化形樹脂からなる平面視ロ形の周辺シール1aを添着して(ハ)で示す周辺シール付の第1のTFT基板1bを形成した後、該周辺シール付の第1のTFT基板に対して相対的に移動する液晶滴下装置2を使用して例示の如く上記周辺シール1aで囲まれた領域内の均等配置の複数箇所のそれぞれに所定量の液晶滴下1dを行なって、(ニ)に示す状態にしたものである。
【0006】
そこで、(ホ)に示す如く上記上型A1 と下型A2 を密着させたまま上記各基板の領域を例えば 1×10-3 Torr 程度に真空引きした後、(ヘ)で示すように上型A1 と下型A2 間を開離すると大気圧で上記CF基板が周辺シールを介してTFT基板を押圧するので両者を接着することができる。
次いで上型A1 を取り外した(ト)の状態でCF基板側上方に位置する光源Bから紫外線を照射して上記周辺シールを硬化させることで、CF基板とTFT基板間に液晶(液晶)1dが密封された所要の液晶表示パネル1を(チ)で示すように得るようにしている。
【0007】
図8の液晶滴下装置を説明する図9で、(a)は全体斜視図、(b)は平面図、(c)は側面図である。
図で液晶滴下装置2は、図8で説明した周辺シール付TFT基板1bをX−Y方向に移動させるX−Yステージを具えた本体21と、該本体21に装着される液晶吐出装置3と、該本体21の動作と液晶吐出装置3の動作を制御する制御部22とを具えてなるものである。
【0008】
そして本体21は、図示されない基台に固定された基盤211と、X方向のあり212aを持って該基盤211に固定された第1のあり部材212と、該あり部材212とほぼ同じ平面視サイズで片面に上記あり212aに嵌合するあり溝213aを持つと共に他面にY方向のあり溝213bを有する第2のあり部材213と、該あり部材213とほぼ同じ平面視サイズで片面に該あり溝213bに嵌合するあり214aを有すると共に他面が前記周辺シール付TFT基板1bを載置する基板載置面214bに形成された第3のあり部材214と、上記第2のあり部材213を第1のあり部材212に対して往復動させる第1のパルスモータ215と、上記第3のあり部材214を第2のあり部材213に対して往復動させる第2のパルスモータ216と、を少なくとも具えて構成されている。
【0009】
なお上記第1のパルスモータ215と第2のあり部材213間は該第1のパルスモータの軸に直結するボールネジ215aと第2のあり部材213に固定された雌ねじ板213cに設けられている図示されない雌ねじ213bとの嵌合で係止され、また上記第2のパルスモータ216と第3のあり部材214間は該第2のパルスモータの軸に直結するボールネジ216aと第3のあり部材214に固定された雌ねじ板214bの雌ねじ214cとの嵌合で係止されている。
【0010】
そして上記第1及び第2のパルスモータ215,216はそれぞれの信号線215b,216aで制御部22に繋がり、該制御部からの信号で上記基板載置面214′のX−Y方向の移動と停止が自在にできるようになっている。
更に上記基盤211には先端が上記第1のあり部材212のほぼ中心に位置するようにL形に曲げられたステイ211aが立設され、先端領域には円内図に示す如き角形のガイド孔211bが液晶吐出装置装着用として設けられている。
【0011】
そしてこの場合の上記液晶吐出装置3は後述する如く、パルスモータ312と第1及び第2の電磁バルブ315,322が装着されておりそのそれぞれに繋がる信号線3aで上記制御部22に繋がっている。
従って上記ガイド孔211bに矢印の如く液晶吐出装置3を装着することで、上記基板載置面214bひいては該基板載置面上に載置する前記周辺シール付TFT基板1cを上記液晶吐出装置3に対してX−Y方向に移動させまたは任意の位置で停止させられると共に、それぞれの停止位置で該液晶吐出装置3から所要量の液晶を吐出させられるようになっている。
【0012】
図10は上記液晶吐出装置を説明する図であり、(a)は平面図、(b)は側断面図、(c)は左正面図、(d)は(b)の矢印a〜aでの断面図、(e)は底面図、(f)は(b)の矢印b〜bでの断面図である。
図で液晶吐出装置3は液晶供給部31と液晶吐出部32とで構成されるが、この内液晶供給部31は液晶供給部筐体311と該筐体に駆動源として固定されるパルスモータ312と該筐体に固定される案内キー313と該筐体に装着されるプッシャ314と第1の電磁バルブ315とからなり、また液晶吐出部32は液晶吐滴下筐体321と該筐体に装着される第2の電磁バルブ322とノズルヘッド323とからなるものである。
【0013】
ここで理解し易くするため上記各部材の詳細を図11乃至図15で先に説明する。
液晶供給部筐体を説明する図11で、(a)は平面図 (b)は側断面図 (c)は矢印a〜aでの切断側面図 (d)右側面図 (e)は底面図である。 図で平面視矩形のブロック状をなす液晶供給部筐体311は、その長手方向に液晶タンク領域と液晶押し出し領域とを並設したものであり、その下面側の周辺に上記液晶吐出部32への嵌合用の凹の段差面311aを有するものである。
【0014】
そして液晶タンク領域には液晶タンク311bが下側に貫通する流出孔311cを具えて形成され且つ該流出孔の中間に該流出孔を開閉する第1の電磁バルブ用のバルブ収容孔311dが側面を開口として設けられていると共に、液晶押し出し領域には上面側から上記パルスモータ312用のモータ収容穴311eとそれより縮径されたプッシャ挿入穴311fと該挿入穴より更に縮径化されたプッシャガイド孔311gとが順次形成されており、上記流出孔311cとプッシャガイド孔311gとは該液晶供給部筐体311の下面311jに設けた凹溝311hで繋がれている。
【0015】
そして上記プッシャ挿入穴311fの領域には、該穴の中心線と対応する線上の2箇所に両側側壁を貫通するキー固定孔311kが設けられている。
なお前記液晶タンク311bの開口側周囲に設けられている凹の段差部311mは蓋板用であり、必要に応じて蓋が付けられるようになっている。
一方、前記パルスモータ312は、通常のパルスモータの軸に所定ピッチのボールねじを直結させたものである。
【0016】
また図12で案内キー313は、片面が上記液晶供給部筐体311におけるプッシャ挿入穴311fの周壁面に対応する曲面313aで他面が平面313bに形成された板状で、その最大厚さ“t”は上記液晶供給部筐体におけるプッシャ挿入穴311fと前記プッシャガイド孔311g間の周壁段差量“t′”より小さく、長さ“l”が上記プッシャ挿入穴311fの長さ“l′”を越えないように設定され、且つ長さ方向に沿った中心線上の前記キー固定孔311kと対応する位置に雌ねじ313cが設けられているものでる。
【0017】
従って、該案内キー313をその曲面313aが上記プッシャ挿入穴311fの周壁面と接するように該プッシャ挿入穴に挿入してから液晶供給部筐体のプッシャ挿入穴領域に設けた前記キー固定孔外側から該案内キーの雌ねじに対応するねじ319を使用することで、該案内キー313をプッシャ挿入穴の内壁面対向位置に固定することができる。
【0018】
またプランジャを説明する図13で、(a)は全体斜視図、(b)は側面図、(c)は(b)に直交する側断面図、(d)は(b)の底面図である。
図で前記液晶タンクから流出した液晶の所定時押し出し手段となるプランジャ314は、軸部314aの一端にフランジ314bを持つ断面T形をなすものであり、該軸部314aの径“d1 ”が上記液晶供給部筐体311のプッシャガイド孔311gに嵌合するように形成され、またフランジ314bは該液晶供給部筐体のプッシャ挿入穴に対応する径“d2 ”に形成され、更にその中心軸上には前記パルスモータ312のボールねじに嵌合する雌ねじ314cが該フランジ側を開口として軸部先端近傍まで形成されているものである。
【0019】
そして上記フランジには上記軸部の径を越える中心対称所定巾“d3 ”で切除したときに生ずる平坦なガイド面314b′が設けられているが、この場合の中心対称所定巾“d3 ”は上記液晶供給部筐体のプッシャ挿入穴311fに2個の前記案内キー313を固定したときに対向する平面313b間の隔たりに対応するように設定されている。
【0020】
更に上記液晶供給部筐体311における流出孔311cの中間に装着されるタンク内液晶の断続的流出手段としての第1の電磁バルブ315は、上記液晶供給部筐体311の流出孔311c中間に設けられたバルブ収容孔311dに装着され、外部からの信号で上記流出孔を通る液晶を間欠的に断続し得るように構成されているものである。
【0021】
又液晶吐出部筐体を説明する図14で、(a)は平面図、(b)は側断面図、(c)は左正面図、(d)は矢印a〜aでの断面図、(e)は底面図である。
図で前記液晶供給部筐体311の下面側に装着される液晶吐出部筐体321は、該液晶供給部筐体下面と密着する上面321aの領域に該液晶供給部筐体下面の凹の段差面311aに嵌合する周壁321bを有する上片部321cと、その裏面側の該液晶供給部筐体のプッシャガイド孔311gと対応する領域に位置して下側に突出する角形突出部321dとを一体化した形状を持つものである。
【0022】
そして該角形突出部321dは前記基盤211のステイ211a先端に設けたガイド孔211bに対応する大きさに形成されていると共にその下面には後述するノズルヘッド323を螺止固定する雌ねじ321eが設けられており、該角形突出部を上記ガイド孔211bにその上方から挿入することで前記ステイ211aひいては基盤211に位置決め固定されるようになっている。
【0023】
また該液晶吐出部筐体321には、上記液晶供給部筐体に嵌合させたときの前記プッシャガイド孔311gと対応する位置に上記上面321aから上記雌ねじ321eまでを貫通する液路321fが形成され、且つ該液路321fの中間領域には該液路を電磁的に開閉する第2の電磁バルブ用のバルブ収容孔321gが上記角形突出部側面を開口として設けられている。
【0024】
なお上記バルブ収容孔321gの開口側には該バルブ収容孔から角形突出部側面と上記上片部321c底面とを経て上記上片部321cの外面に到る凹溝321hが信号線収容用として形成されている。
更に上記バルブ収容孔321gに装着される液晶の断続的送出手段としての第2の電磁バルブ322は、上記液晶吐出部筐体321の液路321fの中間に設けられたバルブ収容孔321gに装着され、外部からの信号で上記液路を通る液晶を間欠的に断続し得るように構成されているものである。
【0025】
またノズルヘッドを説明する図15で、(a)は側断面図、(b)は底面図である。
図で金属製のノズルヘッド323は、上記液晶吐出部筐体321における雌ねじ321eに対応するねじ部323aの下面側に直状のノズル323bを根本補強部323b′と共に形成したものであり、その中心軸上を貫通して設けたノズル孔323cの径は予め設定した所定値になっている。
【0026】
そしてこの場合のノズルヘッド323では、前述したように15インチサイズの液晶表示パネルに対応させるため、上記ノズル323bの径を1.5mmとしまた上記ノズル孔323cの径を0.4mmに設定している。
そこで図16に示す如く、液晶供給部筐体311のバルブ収容孔311dに第1の電磁バルブ315を矢印aのように装着し、次いで該筐体のプッシャ挿入孔311fに2個の前記案内キー313を矢印bの如く挿入し孔311kを通るねじ319で該案内キーを固定した後、前記プランジャ314をフランジのガイド面314b′が該案内キー313の平面313bと対応するように矢印cの如く挿入し、更に該プランジャの雌ねじ314bに嵌合するように前記パルスモータ312をそのボールねじを回転させながら矢印dの如くモータ収容穴311eに装着固定して先ず液晶供給部31を構成するが、この時点でパルスモータ312を所定角度内で正逆転させることで上記プランジャ314を上下動させることができる。
【0027】
次いで前記液晶吐出部筐体321のバルブ収容穴321gに第2の電磁バルブ322を矢印eのように装着固定し、更に該液晶吐出部筐体の上記雌ねじ321eに上記ノズルヘッド323を矢印fの如く螺止固定して液晶吐出部32を構成する。
そこで液晶供給部31と液晶吐出部32を上記凹の段差面と周壁の嵌合で一体化させた後第2の電磁バルブの信号線322aを上記凹溝321h内に這わせた上で、上記第1のバルブ315を閉じた状態で前記液晶タンク311bに液晶1dを注入し更に該液晶タンクの開口部を該開口部に設けた凹の段差面311mに対応する大きさの蓋板318等で閉めることで、所要の液晶吐出装置3を図10のように構成することができる。
【0028】
また該液晶吐出装置3の前記角形突出部321dを前記ステイ211aのガイド孔211bに装着した後、液晶滴下装置のパルスモータ312に繋がる信号線312aと上記第1及び第2の電磁バルブ315,322の各信号線315a,322aとを信号線3aとして前記制御部22に接続することで、所要の液晶滴下装置2を図9に示すように構成することができる。
【0029】
なお上記液晶滴下装置2では、液晶吐出装置3におけるノズル孔323cの径を 0.4 mm としパルスモータ312を回転角度 90 °で正転させたときに所要の液晶滴下量5mg が得られるように該パルスモータのボールねじピッチを設定すると共に、該パルスモータの正転時すなわちプランジャ314の押下で液晶を滴下させるときは第1の電磁バルプ315を閉,第2の電磁バルプ322を開としパルスモータの逆転時すなわちプランジャ314の押上げでノズル内に液晶を供給するときは第1の電磁バルプを開,第2の電磁バルプを閉になるように前記制御部22で制御させることで、確実な液晶滴下を実現するようにしている。
【0030】
図17で従来の液晶吐出装置3における液晶1dの滴下状態を、装置としての動作と、ノズル先端と周辺シール付TFT基板1b上の“△”で示す液晶滴下位置と、の関係を含めて時系列的に説明する。
すなわち、液晶滴下前の状態を示す(1) の時点では前記パルスモータ312が停止していると共に第1の電磁バルブ315が“開”,第2の電磁バルブ322が“閉”の液晶供給状態にあり、周辺シール付TFT基板1b上の“△”で示す所定位置にはノズル323bが配されている。
【0031】
そこで制御部22からの信号でパルスモータを正転させると、第1の電磁バルブ315は“閉”,第2の電磁バルブ322は“開”の液晶吐出状態になると同時にプランジャ314が一定距離だけ降下するので、ノズル内液晶1d′が所定量すなわち前述した48滴分だけ押し出されるので(2) の吐出状態を経て(3) に示す如く液晶1d-1として滴下するが、パルスモータ停止(この時点で第1の電磁バルブが“開”,第2の電磁バルブは“閉”の上記液晶供給状態になる)後のノズル内液晶1d′がノズル内残圧によって(4) の1d″で示す如く溢れ出た後、表面張力で球状化しノズル先端面に付着する(5) の状態になる。
【0032】
そして制御部22からの信号で前記周辺シール付TFT基板1bを所定距離だけ移動させると共に上記パルスモータを逆転させることで、第1の電磁バルブが“開”,第2の電磁バルブが“閉”になってノズル内に液晶が供給されて(6) の状態になるので、以後(7) すなわち(5) の球状化した状態から所定の液晶吐出作業を繰り返えすことで所定量の液晶滴下が可能な液晶滴下装置を構成することができる。
【0033】
しかし、ノズル内残圧でノズルから溢れ出る液晶が(8) で示す液晶1d-2のようにその外径“a”がノズル外径“b”よりも大きくなると、該ノズル自体が金属製で液体の表面張力に係わる接触角が小さいこともあって液晶1d-2が(9) で示す如くノズル323bの先端外面に付着して液晶1d-3で示す状態になる。
そして、該液晶1d-3のノズル先端外面への付着量が少ない内はパルスモータの正転で押し出される所定量の液晶が(10)のように吐出するのでほぼ滴下量の一定化が実現できるが、吐出回数が増加するにつれて(11)のd-4の如くノズル先端外面への這い上がりで付着量が増加し易くなり、結果的にパルスモータの正転で押し出される所定量の液晶に上記ノズル先端外面に付着する液晶1d-4の一部が加わって(12)の1d-5に示す如く滴下量が所定値より大きくなったり、該液晶1d-4の一部が(13)の1d-6で示す如くその自重で落下し易くなり結果的に周辺シール付TFT基板1bの所定位置以外の場所に滴下することがある。
【0034】
【発明が解決しようとする課題】
問題点を示す図18で、(a)は液晶表示パネルとしての正常状態を示す図、(b)は第1の問題点を示す図、(c)は第2の問題点を示す図である。
図(a)では周辺シール1aを介するTFT基板1′とCF基板1″間の空間域に滴下される液晶量が該空間体積に一致しているため、TFT基板1′とCF基板1″のそれぞれが平坦であり、表示品質が良好である。
【0035】
しかし図(b)の場合では、上記空間体積を越える量の液晶1dが該空間域に密閉されることから液晶表示パネルとしての厚さ“T1 ”が中央域で周辺の厚さ“T2 ”より厚くなる等部分的に変化し、結果的に表示品質が低下する場合があると言う問題があった。
また図(c)の場合では、上記空間体積に満たない量の液晶1dが該空間域に密閉されることから液晶表示パネルとしての厚さが(b)の場合と逆にほぼ中央部で薄くなることがあり、また各基板が平坦なるときには該空間領域に液晶不存在域1eが生ずることから、結果的にいずれにしても表示品質が低下する場合があると言う問題があった。
【0036】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、前記ニードルノズルが先端近傍の外面に鍔状の凸部を備えているノズルヘッドによって解決される。
また、タンク内液晶の流出手段と該流出液晶の押し出し手段と該押し出し液晶の送出手段と該送出液晶を吐出させるノズルヘッドとを有し、該ノズルヘッドが上記先端近傍の外面に鍔状の凸部を備えているノズルヘッドである液晶吐出装置によって解決される。
【0037】
また、周辺シールが形成された第1のTFT基板のシール囲み領域に液晶を滴下する工程と、所定の減圧雰囲気中で液晶を滴下させた上記TFT基板に第2の基板を貼り合わせて大気圧に戻す工程と、を少なくとも含む液晶表示パネルの製造方法であって、前記液晶を滴下する工程で、上記の液晶吐出装置を使用する液晶表示パネルの製造方法によって解決される。
【0038】
ノズル先端近傍の外面に凸部や凹部を設けると該凸部や凹部で液晶のノズル外面への這い上がりを塞き止めることができる。
また液晶の表面張力に係わる接触角がノズルヘッドの材質より大きい材料でノズルヘッドを構成すると液晶のノズル外面への這い上がりの塞き止め効果を金属より大きくすることができる。
【0039】
そこで本発明では、従来の液晶吐出装置におけるノズル先端近傍の外面に鍔状の凸部を設けまたはノズル先端面にリング状の凹部を設けて液晶滴下装置を構成し、また従来の液晶吐出装置におけるノズルヘッド外部の露出面にノズルヘッドの材質すなわち金属より上記接触角が大きい樹脂をコーティングして液晶吐出装置を構成している。
【0040】
このことは、液晶のノズル先端近傍の外面への這い上がりが上記の凸部や凹部及び樹脂コーティングによって規制されるので、液晶の該ノズル先端近傍の外面への付着量が一定化し得ることを意味する。
従って、液晶の滴下作業を繰り返しても常に安定した一定量の液晶滴下が得られて液晶表示パネルとしての生産性向上を実現することができる。
【0041】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の液晶吐出装置の全体構成を示す図であり、図2は図1におけるノズルヘッドを説明する図、図3は図1の液晶吐出装置における液晶吐出状態を説明する図、図4は図1におけるノズルヘッドの第1の応用例を説明する図、図5は図1におけるノズルヘッドの第2の応用例を説明する図、図6は図5の液晶滴下装置における液晶吐出状態を説明する図、図7は図1におけるノズルヘッドの第3の応用例を説明する図である。
【0042】
なお図では、いずれも従来の液晶滴下装置と液晶吐出装置に本発明を適用させる場合を例としているので、図9,図10と同じ対象部材や部位には同一の記号を付して表わすと共に重複する説明についてはそれを省略する。
本発明になる液晶吐出装置を説明する図1で、(a)は平面図、(b)は側断面図、(c)は左正面図、(d)は一部切断視した右正面図、(e)は底面図である。
【0043】
図で液晶吐出装置5は図10で説明した液晶供給部31と本発明に係わる液晶吐出部51とで構成されるが、特にこの場合の液晶吐出部51は図14で説明した液晶吐出部筐体321と該筐体に装着される前記第2の電磁バルブ322と本発明になるノズルヘッド511とからなるものである。
ここで上記ノズルヘッドを図2で先に説明するが、図の(a)は全体斜視図、(b)は側断面図、(c)は底面図である。
【0044】
すなわち図で金属製のノズルヘッド511は、前記液晶吐出部筐体321の雌ねじ321eに対応するねじ部511aの下面側に直状で先端近傍の外側に鍔状の凸部511bを具えたノズル511cを根本補強部511c′と共に形成したものであり、その中心軸上を貫通して設けたノズル孔511dは前記ノズルヘッド323におけるノズル孔323cと等しい径に設定され、また上記ノズル511cの径を前記ノズル323bの径に合わせて設定している。
【0045】
そこで図16で説明した如く、上記ノズルヘッド511を前記液晶吐出部筐体321の雌ねじ321eに螺止固定すると共に前記第2の電磁バルブ322を該液晶吐出部筐体のバルブ収容孔321gに装着して液晶吐出部51を構成してから該液晶吐出部51を前記液晶供給部31と組み合わせることで、所要の液晶吐出装置5を図1で示すように構成することができる。
【0046】
従って、以後該液晶吐出装置5を図9における液晶吐出装置3に代えて前記ステイ211aのガイド孔211bに装着することで、前記周辺シール付TFT基板1bに対応させられる液晶滴下装置を前記液晶滴下装置2と同様に構成することができる。
図3で、液晶吐出装置5での液晶1dの滴下状態を上記基板1b上の“△”で示す液晶滴下位置との関係を含めて図17同様に時系列的に説明する。
【0047】
図の(イ)は図17における(4) の状態を示したものであり、ノズル511bの先端には液晶滴下後の前記パルスモータ312の停止後のノズル内液晶1d′がノズル内の残圧によって1d″で示す如く溢れ出た状態にあるが、この溢れ出た液晶1d″はその表面張力によって(ロ)のS1 の如く球面化してノズル先端面に付着する。
【0048】
そして、前述した如く上記基板1bの移動と上記パルスモータの逆転とでノズルに液晶1dを供給した後にパルスモータの正転で(ハ)の如く液晶1dを滴下するが、前述したようにノズル511bから溢れ出る液晶1d-10 の量が増加して図17の(8) 同様に該液晶1d-10 の外径“a1 ”が上記ノズル511bの外径“a2 ”より大きい(ニ)の状態になると、該液晶のノズルに対する接触角が前述したように小さいこともあって図示の如くノズル外面に容易に付着する。
【0049】
そしてこの場合の該液晶1d-10 はその表面張力で(ホ)で示すように上記凸部511bまでの領域で球状化した液晶1d-11 となるが、この場合の該液晶1d-11 は該凸部511bによる堰止めで大きさひいては量が一定化される。
従って、この状態で前述した如くノズル内に液晶を供給し更に前記パルスモータ312の作動で(ヘ)の如く液晶1dを滴下させると、ノズル先端に付着する液晶は(ト)の1d-11 ′で示す如く上記(ホ)の液晶1d-11 と等しい形状・大きさとなり、更に(チ)の如く液晶1dを滴下させた後のノズル先端に付着する液晶は(リ)で示す1d-11 ″の如く上記(ト)の液晶1d-11 ′と等しい形状・大きさとなり、以下(ヌ)の1dの如く上記同様の液晶滴下作業を繰り返すことで常に安定した一定量の液晶滴下を実現することができる。
【0050】
そして、例えば上記(イ)乃至(ニ)間の液晶滴下を液晶滴下対象物である前記周辺シール付TFT基板1bと異なるダミー基板で行なった上で、ノズル先端に付着する液晶が上記(ホ)で示す液晶1d-11 になった時点以降の液晶滴下を前記周辺シール付TFT基板1bで行なう“捨て吐出手段”等を採ることで液晶滴下量の更なる安定化を実現することができる。
【0051】
なお、上記凸部511bのノズル先端からの隔たり“e1 ”とノズル外面からの高さ“e2 ”を、ノズル孔511dの径が例えば前記した如く0.4mmである場合ではそのそれぞれを該径0.4mmにほぼ近似する0.3mm〜0.4mm程度に設定することで所要の効果が得られることを実験的に確認している。
上記ノズルヘッド511の第1の応用例を説明する図4で、(a)は全体斜視図、(b)は側断面図、(c)は底面図である。
【0052】
図で金属製のノズルヘッド521は、上記ノズルヘッド511における凸部511cのみをそのねじ部側をテーパ面521aとする傘状凸部521bにすることで、その周辺521b′を鋭角のエッジ状にしたものである。
かかるノズルヘッド521を前記液晶吐出装置5におけるノズルヘッド511に代えて構成した液晶吐出装置では、該傘状凸部521bのノズル先端側の平面521cに付着する上記液晶が周辺521b′を越えてテーパ面521a側に溢れ出ることがないため、前記液晶吐出装置5よりも液晶滴下量の更なる安定化が実現できるメリットがある。
【0053】
前記ノズルヘッド511の第2の応用例を説明する図5で、(a)は全体斜視図、(b)はノズル先端を拡大視した側断面図、(c)は底面図である。
図で金属製のノズルヘッド531は、上記ノズルヘッド511における凸部511bを削除した上でノズル先端面531aのノズル孔511d周辺にリング状の凹溝531bを設けることで該先端面を凹凸化させたものである。
【0054】
そしてこのことは、該凹溝外側の側壁面531b′がノズル外面511c″に対して鋭角のエッジ線531b″で交叉することを示している。
図6はかかるノズルヘッド531を前記液晶吐出装置5のノズルヘッド511に代えて構成した液晶吐出装置における液晶滴下状態を示したものである。
図で(A)は初期の液晶滴下前の図17における(1) の状態を示したものであり、ノズル531のノズル孔511dには液晶1d′が満たされている。
【0055】
そこで、前記制御部からの信号で前述した如く上記液晶1d′を所定量だけ押し出すと、図17の(4) で説明したようにノズル内の残圧でノズル孔から溢れ出す上記液晶が(B)に示す1d-15 のように液溜まりとしての上記凹溝531bの中に入り込んだ後その表面張力によって表面が(C)に示すS2 のように球面化して液晶1d-16 のようになる。
【0056】
そして図の如く該凹溝531bに溜められた液晶1d-16 は、該凹溝外側の上記側壁面531b′から上記エッジ線531b″を乗り越えてノズル外面511c″に溢れ出ることがない。
従って該凹溝531bに溜められた液晶は常時一定した量に保たれることから、以後(D)で示す如く一定量の液晶滴下を実現することができる。
【0057】
かかるノズルヘッド531を具えた液晶吐出装置では、前述した凸部511bや傘状凸部521bがないためノズル領域での小形化や形状簡易化による低価格化が実現できると共に、前記液晶吐出装置5よりも液晶滴下量の更なる安定化が実現できるメリットがある。
なお、例えば上記(A)における液晶滴下を前述したようにダミー基板で行なった上で、ノズル先端の付着液晶が上記液晶1d-16 になった(C)の時点以降を前記周辺シール付TFT基板1bで行なう如き捨て吐出手段を採ることで液晶滴下量の更なる安定化が実現できることは図3の場合と同様である。
【0058】
前記ノズルヘッド511の第3の応用例を説明する図7で、(a)は全体斜視図、(b)は側断面図、(c)は底面図である。
図で金属製のノズルヘッド541は、前記ノズルヘッド511のねじ部511aを除く表面の全面に、例えばフッ素樹脂の如く前記接触角が金属より大きい樹脂膜(米国デュポン社 テフロン樹脂膜)541aをコーティング成膜したものである。
【0059】
なお上記樹脂膜541aの被着形成は、例えば静電塗装技術等の通常手段を採ることで容易に実現することができる。
かかるノズルヘッド541を前記液晶吐出装置5におけるノズルヘッド511に代えて構成した液晶吐出装置では、ノズルから溢れ出る前記液晶が上記樹脂膜541a上に付着するが該樹脂膜自体の接触角が金属より大きいこともあって樹脂膜への液晶付着量に制約が生ずることから、結果的に前記液晶吐出装置5よりも液晶滴下量の更なる安定化が実現できるメリットがある。
【0060】
(付記1) 液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、前記ニードルノズルが先端近傍の外面に鍔状の凸部を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
(付記2) 付記1記載の凸部が、ニードルノズル先端側を平面とする傘状凸部であることを特徴とするノズルヘッド。
【0061】
(付記3) 付記1記載のノズルヘッドが、少なくとも前記ニードルノズル先端面から該ニードルノズル外面の前記凸部までを含む領域に、液晶に対する接触角が該ノズルヘッドを構成する金属より大きい樹脂膜を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
(付記4) 付記3記載の樹脂膜が、フッ素樹脂膜であることを特徴とするノズルヘッド。
【0062】
(付記5) 液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、直状の前記ニードルノズルが先端面側のノズル孔周辺にリング状の凹溝を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
(付記6) 付記5記載のノズルヘッドが、少なくとも前記ニードルノズル先端面側の前記凹溝の領域に、液晶に対する接触角が該ノズルヘッドを構成する金属より大きい樹脂膜を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
【0063】
(付記7) タンク内液晶の流出手段と該流出液晶の押し出し手段と該押し出し液晶の送出手段と該送出液晶を吐出させるノズルヘッドとを有し、該ノズルヘッドが付記1乃至付記6のいずれかに記載のノズルヘッドであることを特徴とする液晶吐出装置。
(付記8) 周辺シールが形成された第1のTFT基板のシール囲み領域に液晶を滴下する工程と、所定の減圧雰囲気中で液晶を滴下させた上記TFT基板に第2の基板を貼り合わせて大気圧に戻す工程と、を少なくとも含む液晶表示パネルの製造方法であって、
前記液晶を滴下する工程で、付記7記載の液晶吐出装置を使用することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【0064】
【発明の効果】
上述の如く本発明により、液晶滴下量の変動をなくして液晶表示パネルとしての特性向上と生産性向上とを同時に実現したニードルノズルと液晶剤吐出装置を提供することができる。
なお本発明では液剤が液晶である場合について説明しているが、液晶に限定されるものでなく、ノズルヘッドのノズル孔径を適宜変更することで如何なる液剤にも本発明が適用できることは明らかである。
【0065】
また本発明の説明では、液剤としての接触角を大きくするための樹脂膜をノズルヘッド511に被着形成する場合を例としているが、該樹脂膜を他ノズルヘッド521,531のそれぞれに被着形成してもまたノズルヘッド自体を上記樹脂膜と同じ樹脂で形成しても本件同様の液晶滴下量の安定化が実現できることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の液晶吐出装置の全体構成を示す図。
【図2】 図1におけるノズルヘッドを説明する図。
【図3】 図1の液晶吐出装置における液晶吐出状態を説明する図。
【図4】 図1におけるノズルヘッドの第1の応用例を説明する図。
【図5】 図1におけるノズルヘッドの第2の応用例を説明する図。
【図6】 図5の液晶吐出装置における液晶吐出状態を説明する図。
【図7】 図1におけるノズルヘッドの第3の応用例を説明する図。
【図8】 液晶表示パネルの製造工程を説明する図。
【図9】 図8の液晶滴下手段を実現する液晶滴下装置を説明する概略図。
【図10】 図9における液晶吐出装置の構成を説明する図。
【図11】 図10の液晶供給部筐体を説明する図。
【図12】 図10の案内キーを説明する図。
【図13】 図10のプランジャを説明する図。
【図14】 図10の液晶吐出部筐体を説明する図。
【図15】 図10のノズルヘッドを説明する図。
【図16】 液晶吐出装置への組立手段を説明する図。
【図17】 従来の液晶吐出装置における液晶滴下状態を説明する図。
【図18】 従来の液晶吐出装置における問題点を説明する図。
である。
【符号の説明】
1d 液晶
1d′,1d″ 液晶(ノズル孔内)
1d-1〜1d-16 液晶(溢れ出し分)
1d-11 ′ 液晶(ノズル孔内)
1d-11 ″ 液晶(ノズル孔内)
5 液晶吐出装置
31 液晶供給部
51 液晶吐出部
312 パルスモータ
315 第1の電磁バルブ
321 液晶吐出部筐体
321a 角形突出部
322 第2の電磁バルブ
511 ノズルヘッド
511a ねじ部
511b 凸部
511c ニードルノズル
511c′根本補強部
511c″ノズル外面
511d ノルズ孔
521 ノズルヘッド
521a テーパ面
521b 傘状突起
521b′周辺
521c 平面
531 ノズルヘッド
531a ノズル先端面
531b 凹溝
531b′側壁面
531b″エッジ線
541 ノズルヘッド
541a 樹脂膜

Claims (5)

  1. 液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、
    前記ニードルノズルが先端近傍で前記先端から隔てた外面に鍔状の凸部を備えていること
    を特徴とするノズルヘッド。
  2. 請求項1記載のノズルヘッドが、
    少なくとも前記ニードルノズル先端面から該ニードルノズル外面の前記凸部までを含む領域に、
    液晶に対する接触角が該ノズルヘッドを構成する金属より大きい樹脂膜を備えていること
    を特徴とするノズルヘッド。
  3. 液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって
    記ニードルノズルが先端面側のノズル孔周辺にリング状の凹溝を備えていること
    を特徴とするノズルヘッド。
  4. タンク内液晶の流出手段と該流出液晶の押し出し手段と該押し出し液晶の送出手段と該送出液晶を吐出させるノズルヘッドとを有し、
    該ノズルヘッドが請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のノズルヘッドであること
    を特徴とする液晶吐出装置。
  5. 周辺シールが形成された第1のTFT基板のシール囲み領域に液晶を滴下する工程と、
    所定の減圧雰囲気中で液晶を滴下させた上記TFT基板に第2の基板を貼り合わせて大気圧に戻す工程と、
    を少なくとも含む液晶表示パネルの製造方法であって、
    前記液晶を滴下する工程で、請求項4記載の液晶吐出装置を使用すること
    を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
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