KR100828541B1

KR100828541B1 - 액적 토출 방법, 액적 토출 장치, 및 전기 광학 패널의제조 방법

Info

Publication number: KR100828541B1
Application number: KR1020067026982A
Authority: KR
Inventors: 다모츠 고토; 오사무 가스가
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2008-05-13
Also published as: CN1977214A; JP2006317824A; WO2006123604A1; TW200704456A; US20060279689A1; TWI297618B; KR20070088323A

Abstract

글라스 웨이퍼(glass wafer)에 형성된 복수의 소자 기판 각각의 가장자리에는 스페이서(spacer)를 포함한 밀봉부가 형성된다. 선 폭 측정부는 밀봉부의 선 폭을 측정한다.

액적 토출부는 선 폭에 따른 양의 액정의 액적을 밀봉부에 의해 둘러싸인 액정 봉입부에 각각 토출한다. 따라서, 소자 기판과 컬러 필터 기판의 간격을 균일하게 할 수 있다.

글라스 웨이퍼, 스페이서, 액적 토출부, 밀봉부, 디스펜서

Description

액적 토출 방법, 액적 토출 장치, 및 전기 광학 패널의 제조 방법{DROPLET DISCHARGING METHOD, DROPLET DISCHARGING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRO-OPTICAL PANEL}

본 발명은 액적 토출 방법, 액적 토출 장치, 및 전기 광학 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 액정 패널의 제조 방법으로서 액정 적하법(滴下法)이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1은 한 쌍의 유리 기판 중 어느 하나의 유리 기판의 가장자리에 밀봉재를 도포(塗布)하고, 이 밀봉재에 의해 둘러싸인 액정 적하 영역에 디스펜서(dispenser)를 사용하여 액정을 적하하고(액정 적하법), 밀봉재에 의해 한 쌍의 유리 기판을 서로 접합함으로써 액정 패널을 제조하는 방법을 개시한다. 그러나, 종래의 적하 정밀도는 ±3%정도이며, 특히 소형의 액정 패널에서는 한 쌍의 유리 기판의 간격 불균일이 커지기 때문에 액정 적하법은 이용되지 않았다. 그러나, 디스펜서의 개선이나 잉크젯에 의한 액정 적하에 의해 소형의 액정 패널에서도 액정 적하법을 이용할 수 있게 되었다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허2001-330840호 공보

그러나, 프로젝터 등에 사용되는 소형의 액정 패널에서는 액정 적하 영역의 저부 면적이 작기 때문에 밀봉재의 선 폭의 불균일이 액정 적하 영역의 저부 면적에 미치는 영향을 무시할 수 없었다. 이와 같이 액정 적하 영역의 저부 면적이 변동하면, 액정 적하 영역 내에 적하된 액정의 높이가 변동하기 때문에, 그 결과, 한 쌍의 유리 기판의 간격이 변동했다.

본 발명의 목적은 액적(液滴)을 밀봉하는 한 쌍의 기판의 간격을 균일하게 할 수 있는 액적 토출 방법, 액적 토출 장치, 및 전기 광학 패널의 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 기판에 형성된 밀봉부에 의해 둘러싸인 액적 봉입(封入)부에 액적을 토출하는 액적 토출 방법이 제공된다. 상기 토출 방법은 상기 액적 봉입부의 체적(體積)을 측정하는 체적 측정 단계와, 측정한 상기 체적에 따라 상기 액적 봉입부에 토출하는 액적의 토출량을 결정하는 결정 단계와, 상기 액적 봉입부에 결정된 상기 토출량의 액적을 토출하는 토출 단계를 구비하고, 상기 밀봉부는 스페이서(spacer)를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판에 형성된 밀봉부에 의해 둘러싸인 액적 봉입부에 액적을 토출하는 액적 토출 장치가 제공된다. 상기 액적 토출 장치는 상기 액적 봉입부의 체적을 측정하는 체적 측정부와, 측정한 상기 체적에 따라 상기 액적 봉입부에 토출하는 액적의 토출량을 결정하는 결정부와, 상기 액적 봉입부에 결정된 상기 토출량의 액적을 토출하는 토출부를 구비하고, 상기 밀봉부는 스페이서를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 광학 재료로 이루어지는 액적을 기판을 향하여 토출함으로써 전기 광학 패널을 제조하는 방법이 제공된다. 상기 제조 방법은 상기 기판에 밀봉부를 형성함으로써, 상기 밀봉부에 의해 둘러싸인 액적 봉입부를 형성하는 봉입부 형성 단계를 포함한다. 또한 상기 제조 방법은 상기 액적 봉입부의 체적을 측정하는 체적 측정 단계와, 측정한 상기 체적에 따라 상기 액적 봉입부에 토출해야 할 상기 액적의 토출량을 결정하는 결정 단계와, 상기 액적 봉입부에 상기 토출량의 액적을 토출하는 토출 단계를 구비하고, 상기 밀봉부는 스페이서를 포함한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명과, 본 발명의 특징을 설명하기 위해 첨부되는 도면에 의해 명확해질 것이다.

도 1은 도 3의 액적 토출 장치를 사용하여 형성된 액정 패널의 사시도.

도 2는 도 1의 소자 기판을 복수개 제조하기 위한 글라스 웨이퍼(glass wafer)의 평면도.

도 3은 본 발명을 구체화한 일 실시예에 따른 액적 토출 장치의 개략 정면도.

도 4는 도 3의 액적 토출 장치의 개략 평면도.

도 5는 도 3에 나타내는 선 폭 측정부 및 액적 토출부의 확대도.

도 6은 도 3에 나타내는 액적 토출 장치의 전기적 구성을 설명하기 위한 전기 블록 회로도.

이하, 본 발명을 구체화한 일 실시예를 도 1 내지 도 6에 따라 설명한다.

우선, 본 발명의 액적(液滴) 토출 장치를 사용하여 형성된 액정 패널에 대해 서 설명한다.

도 1에 있어서, 전기 광학 패널로서의 액정 패널(1)은 컬러 필터 기판(10)과, 동일 컬러 필터 기판(10)에 대향하는 소자 기판(11)을 구비하고 있다. 컬러 필터 기판(10)에 대치(對峙)하는 소자 기판(11)의 소자 형성면(11a)에는 액정 분자(도시 생략)를 함유하는 액적이 적하(滴下)된다. 컬러 필터 기판(10)이 소자 기판(11)에 밀봉부(S)를 통하여 소정 간격 D를 두고 접합됨으로써, 액정 패널(1)이 형성된다. 소자 기판(11)은 사각판 형상의 무알칼리 유리 기판으로서, 소자 형성면(11a)에는 화살표 X방향으로 연장되는 복수의 주사선(12)이 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 각 주사선(12)은 각각 소자 기판(11)의 일측단(一側端)에 배열 설치되는 주사선 구동 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 주사선 구동 회로는 제어 회로(도시 생략)로부터의 주사 제어 신호에 의거하여, 복수의 주사선(12) 중으로부터 소정의 주사선(12)을 소정 타이밍에서 선택 구동하여, 그 주사선(12)에 주사 신호를 출력한다.

또한, 소자 형성면(11a)에는 상기 주사선(12)과 직교하는 화살표 Y방향으로 연장되는 복수의 데이터선(14)이 소정 간격을 두고 형성되어 있다. 각 데이터선(14)은 각각 소자 기판(11)의 한 변에 배열 설치되는 데이터선 구동 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로는 외부 장치(도시 생략)로부터의 표시 데이터에 의거하여 데이터 신호를 생성하고, 그 데이터 신호를 대응하는 데이터선(14)에 소정 타이밍에서 출력한다.

상기 주사선(12)과 상기 데이터선(14)의 교차부에는 대응하는 주사선(12) 및 데이터선(14)에 접속되어 i행×j열의 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 화소 영역(16)이 형성되어 있다. 각 화소 영역(16)에는 각각 TFT 등으로 이루어지는 제어 소자(도시 생략)와, ITO 등의 투명 도전막으로 이루어지는 화소 전극이 형성되어 있다. 즉, 본 실시예의 액정 패널(1)은 제어 소자인 TFT를 구비한, 소위 액티브 매트릭스 방식의 액정 패널이다. 상기 주사선(12), 데이터선(14) 및 화소 영역(16) 위에는 소자 형성면(11a)의 전체에 걸쳐, 러빙(rubbing) 처리 등에 의한 배향 처리가 실시되어 액정 분자의 배향을 설정 가능하게 하는 배향막(도시 생략)이 형성되어 있다.

상기 주사선 구동 회로가 주사선(12)을 선순차 주사에 의거하여 한 개씩 순차 선택하면, 화소 영역(16)의 제어 소자가 순차적으로 선택 기간 동안만 온(on) 상태로 된다. 제어 소자가 온 상태로 되면, 데이터선 구동 회로로부터 출력되는 데이터 신호가 데이터선(14) 및 제어 소자를 통하여 상기 화소 전극에 출력된다. 그러면, 소자 기판(11) 위의 화소 전극(도시 생략)과, 컬러 필터 기판(10) 위의 대향 전극(도시 생략) 사이의 전위 차에 따라, 액정 분자의 배향 상태가 조명 장치(도시 생략)로부터의 투과광 또는 외광(外光)의 반사광을 변조(變調)하도록 설정된다. 변조된 광이 편광판(도시 생략)을 통과하는지의 여부에 따라, 액정 패널(1)에는 컬러 필터 기판(10)을 통한 원하는 풀 컬러(full-color) 화상이 표시된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 소자 기판(11)은 글라스 웨이퍼(glass wafer)(Wf)에 등간격으로 형성된다. 이들 복수의 소자 기판(11) 사이에는 스크럽 라인(scrub line)(도시 생략)이 붙여지고, 이들 스크럽 라인을 따라 글라스 웨이퍼 (Wf)가 절단되고 분할됨으로써, 1매의 글라스 웨이퍼(Wf)로부터 복수의 소자 기판(11)이 얻어진다. 동일하게, 복수의 컬러 필터 기판(10)도 다른 글라스 웨이퍼(도시 생략)에 형성되고, 이 글라스 웨이퍼가 스크럽 라인에서 절단되어 분할됨으로써, 1매의 글라스 웨이퍼로부터 복수의 컬러 필터 기판(10)이 얻어진다.

각 소자 기판(11)의 소자 형성면(11a)의 가장자리에는 디스펜서(도시 생략)에 의해 밀봉재가 도포되어, 밀봉부(S)가 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 밀봉재는 예를 들어 자외선 경화형 수지 등에 의해 형성되고, 스페이서(21)(도 5 참조)를 포함하고 있다. 이 밀봉부(S)를 통하여, 컬러 필터 기판(10)은 소자 기판(11)에 스페이서(21)에 의해 소정 간격 D를 사이에 둔 상태에서 접합된다. 밀봉부(S)의 선 폭(W)은 밀봉재를 도포할 때의 압력 등에 의해, 글라스 웨이퍼(Wf)의 소자 기판(11)마다 상이하다. 예를 들어 제 1 밀봉부(Sa)의 선 폭(W)은 미리 정한 표준 폭보다 작고(좁고), 제 2 밀봉부(Sb)의 선 폭(W)은 표준 폭이며, 제 3 밀봉부(Sc)의 선 폭(W)은 표준 폭보다 크다(두껍다).

또한, 밀봉부(S)의 중심부(23)의 위치는 밀봉재를 도포할 때에 미리 정해져 있기 때문에, 밀봉부(S)에 의해 둘러싸인 액적 봉입(封入)부로서의 액정 봉입부(25)의 면적(체적)은 밀봉부(S)의 선 폭(W)에 따라 소자 기판(11)마다 상이하다. 즉, 액정 봉입부(25)의 면적은 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 작은 경우에는 미리 정한 표준 면적보다 크고, 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 큰 경우에는 표준 면적보다 작다. 이 액정 봉입부(25)에 후술하는 액적 토출 장치(30)(도 5)는 액정 봉입부(25)의 면적에 따른 양의 액정의 액적(53)을 토출한다. 즉, 액적 토출 장치(30)는 액정 봉 입부(25)의 면적이 표준 면적보다 큰 경우에는 토출량이 많은 제 1 액적(53a)을, 액정 봉입부(25)의 면적이 표준 면적인 경우에는 토출량이 표준인 제 2 액적(53b)을, 액정 봉입부(25)의 면적이 표준 면적보다 작은 경우에는 토출량이 적은 제 3 액적(53c)을 토출한다.

다음으로, 액정 봉입부(25)에 액적(53)을 토출하기 위해 사용되는 액적 토출 장치(30)에 대해서 설명한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 장치(30)는 지지대(31)를 갖고, 그 지지대(31)에는 반송대(32)가 설치되어 있다. 반송대(32)는 지지대(31)에 설치된 Y축 구동 기구(도시 생략)에 의해 화살표 Y방향을 따라 왕복 이동한다.

이 반송대(32)에는 글라스 웨이퍼(Wf)가 그 이면(裏面)(Wfb)(소자 기판(11)의 소자 형성면(11a))을 상향(上向)으로 하여 대치된다. 따라서, 글라스 웨이퍼(Wf)는 화살표 Y방향으로 왕복 반송된다. 글라스 웨이퍼(Wf)의 이면(Wfb)에 형성된 각 액정 봉입부(25)(도 2 참조)에 각각 액적(53)이 토출된다.

지지대(31)에는 문형(門形)의 지지 프레임(33)이 반송대(32)를 걸치도록 세워 설치되어 있다. 지지 프레임(33)은 화살표 X방향을 따라 연장되고, 지지대(31)에 가설(架設)되어 있다. 이 지지 프레임(33)에는 화살표 X방향으로 연장되는 가이드 레일(34)이 배열 설치되어 있다.

가이드 레일(34)에는 캐리지(carriage)(35)가 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이 캐리지(35)는 X축 구동 기구에 의해, 가이드 레일(34)을 따라 소정의 속도(반송 속도(V))로 왕복 이동 가능하게 되어 있다. 또한 캐리지(35)에는 체적 측정부로서 의 선 폭 측정부(36), 및 액적 토출부(37)가 일체로 설치된다.

선 폭 측정부(36)는, 본 실시예에서는 레이저 센서로서, 반도체 레이저(38) 및 수광(受光) 소자(39)를 구비하고 있다. 선 폭 측정부(36)는 반도체 레이저(38)로부터 출력된 광을 글라스 웨이퍼(Wf)에 조사(照射)하고, 글라스 웨이퍼(Wf)에 의해 반사되는 광을 수광 소자(39)에 의해 수광함으로써, 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 측정한다. 본 실시예에서 선 폭 측정부(36)는 각 소자 기판(11)의 도 2에서의 하변(下邊) 중심 부분의 선 폭(W)을 측정한다.

액적 토출부(37)는, 본 실시예에서는 디스펜서로서, 액정이 충전된 배럴(barrel)(41)과, 이 배럴(41)의 선단부(先端部)에 분리 가능하게 부착된 노즐(43)을 구비하고 있다. 배럴(41)의 상단 개구는 분리 가능한 뚜껑(45)에 의해 폐색(閉塞)되고, 이 뚜껑(45)에는 압축 공기의 공급구(47)가 형성되어 있다. 공급구(47)에는 공급 튜브(49)를 통하여 공기 공급부(51)가 접속되어 있다. 공기 공급부(51)는 흡입한 공기를 소정 타이밍에서 공급구(47)로 보낸다. 공기 공급부(51)로부터 공급구(47)에 압축 공기가 보내짐으로써, 배럴(41) 내부의 액정이 가압되고, 상기 노즐(43)의 선단 개구로부터 액적(53)(도 5 참조)이 토출된다.

다음으로, 상기한 바와 같이 구성한 액적 토출 장치(30)의 전기적 구성을 도 6에 따라 설명한다.

도 6에 있어서, 결정부로서의 제어부(61)는 CPU, RAM, ROM 등을 구비하고, ROM 등에 저장된 각종 제어 프로그램(예를 들어 액적 토출량 제어 프로그램)에 따라 반송대(32)를 이동시키고, 선 폭 측정부(36) 및 액적 토출부(37)를 구동시킨다.

또한, ROM에는 글라스 웨이퍼(Wf)에 토출하는 액적(53)의 토출량을 결정하기 위한 기준값으로서의 제 1 기준값(T1) 및 제 2 기준값(T2), 공급 시간(ST), 반송 속도(V) 등이 미리 저장된다. 제 1 기준값(T1)은 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 표준 폭보다 큰지의 여부, 즉 액적(53)의 토출량을 감소시켜야 하는지의 여부를 판단하기 위한 폭 치수값이다. 제 2 기준값(T2)(T2<T1)은 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 표준 폭보다 작은지의 여부 즉 액적(53)의 토출량을 증가시켜야 하는지의 여부를 판단하기 위한 폭 치수값이다.

또한, 공급 시간(ST)은 공급구(47)에 압축 공기가 공급되는 시간으로서, 밀봉부(S)의 선 폭(W)에 대응되어 기억되어 있다. 상술하면, 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 제 1 기준값(T1)보다 큰 경우에는 액정 봉입부(25)의 면적이 표준 면적보다 작기 때문에, 액적(53)의 토출량(중량)이 미리 정해진 토출량보다 적어지도록 데이터가 기억되어 있다. 즉, 공급 시간(ST)을 미리 정한 시간보다 짧게 함으로써, 액정의 가압 시간을 단축하고, 토출량이 감소하도록 데이터가 기억되어 있다. 한편, 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 제 2 기준값보다 작은 경우에는 액정 봉입부(25)의 면적이 표준 면적보다 크기 때문에, 액적(53)의 토출량을 미리 정한 토출량보다 많게 한다. 즉, 공급 시간(ST)을 미리 정한 시간보다 길게 함으로써, 액정의 가압 시간을 증가시키고, 토출량을 증가시키도록 데이터가 기억되어 있다. 또한, 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 제 1 기준값(T1)보다 작고, 또한, 제 2 기준값(T2)보다 큰 경우에는 액적(53)의 토출량을 미리 정한 토출량으로 하도록 데이터가 기억되어 있다.

제어부(61)에는 레이저 구동 회로(63)가 접속되어 있다. 제어부(61)는 글라 스 웨이퍼(Wf)에 액적(53)을 토출하기 전에 소정 타이밍에서 구동 신호를 레이저 구동 회로(63)에 출력한다. 레이저 구동 회로(63)는 제어부(61)로부터의 구동 신호를 수신하면, 반도체 레이저(38)에 측정부 구동 전압을 공급한다. 측정부 구동 전압이 공급된 반도체 레이저(38)는 글라스 웨이퍼(Wf)에 대하여 레이저광(R)을 출사시킨다.

수광 소자(39)는 글라스 웨이퍼(Wf)에 의해 반사된 레이저광(R)(반사광)을 수광한다. 제어부(61)는 그 수광된 반사광의 세기에 의거하여, 레이저광(R)이 반사된 개소가 글라스 웨이퍼(Wf)인지 또는 밀봉부(S)인지의 여부를 판단한다. 레이저광(R)이 반사된 개소가 밀봉부(S)를 횡단하는 방향(폭방향 치수)의 일단(一端)이라고 검출된 경우, 제어부(61)는 예를 들어 수정 안정화 클록(clock)에 의해, 레이저광(R)이 밀봉부(S)에 조사된 시간(이하, 조사 시간(RT)이라고 함)의 측정을 개시한다. 그 후, 밀봉부(S)의 타단(他端)이 검출되면, 조사 시간(RT)의 측정이 종료되고, 측정된 조사 시간(RT)이 RAM에 기억된다. 제어부(61)는 그 조사 시간(RT)과 반송 속도(V)의 곱을 구함으로써 선 폭(W)을 산출하고, 그 선 폭(W)을 RAM에 기억한다.

제어부(61)는 공급부 구동 회로(65)에 접속되어 있고, 공급부 구동 회로(65)에 구동 신호를 출력한다. 공급부 구동 회로(65)는 제어부(61)로부터의 구동 신호에 의거하여, 공기 공급부(51)로부터 공급구(47)에 압축 공기를 공급한다. 압축 공기가 공급되면, 배럴(41) 내의 액정이 가압되고, 노즐(43)의 선단 개구로부터 액적(53)이 소자 기판(11)을 향하여 토출된다.

제어부(61)는 X축 모터 구동 회로(67)에 접속되어 있고, X축 모터 구동 회로(67)에 X축 모터 구동 신호를 출력한다. X축 모터 구동 회로(67)는 제어부(61)로부터의 X축 모터 구동 신호에 응답하여, 상기 선 폭 측정부(36) 및 액적 토출부(37)를 왕복 이동시키기 위해 X축 모터(MX)를 정전(正轉) 또는 역전(逆轉)시킨다. 예를 들어 X축 모터(MX)를 정전시키면 선 폭 측정부(36) 및 액적 토출부(37)는 화살표 X방향으로 이동하고, 역전시키면 액적 토출부(37)는 화살표 X의 반대 방향으로 이동한다.

제어부(61)는 Y축 모터 구동 회로(69)와 접속되어 있고, Y축 모터 구동 회로(69)에 Y축 모터 구동 신호를 출력한다. Y축 모터 구동 회로(69)는 제어부(61)로부터의 Y축 모터 구동 신호에 응답하여, 상기 반송대(32)를 왕복 이동시키기 위해 Y축 모터(MY)를 정전 또는 역전시킨다. 예를 들어 Y축 모터(MY)를 정전시키면, 반송대(32)는 화살표 Y방향으로 이동하고, 역전시키면 반송대(32)는 화살표 Y의 반대 방향으로 이동한다. 제어부(61)에는 기판 검출 장치(71)가 접속되어 있다. 기판 검출 장치(71)는 글라스 웨이퍼(Wf)의 가장자리를 검출 가능한 촬영 기능 등을 구비하고 있다. 기판 검출 장치(71)는 노즐(43)의 바로 아래를 통과하는 글라스 웨이퍼(Wf)의 위치를 제어부(61)가 산출할 때에 이용된다.

제어부(61)에는 X축 회전 검출기(73)가 접속되어, X축 회전 검출기(73)로부터의 검출 신호가 입력된다. 제어부(61)는 X축 회전 검출기(73)로부터의 검출 신호에 의거하여, X축 모터(MX)의 회전 방향 및 회전량을 검출하고, 액적 토출부(37)에 대한 글라스 웨이퍼(Wf)의 화살표 X방향의 이동 방향 및 이동량을 연산한다.

제어부(61)에는 Y축 회전 검출기(75)가 접속되고, Y축 회전 검출기(75)로부터의 검출 신호가 입력된다. 제어부(61)는 Y축 회전 검출기(75)로부터의 검출 신호에 의거하여, Y축 모터(MY)의 회전 방향 및 회전량을 검출하고, 액적 토출부(37)에 대한 글라스 웨이퍼(Wf)의 화살표 Y방향의 이동 방향 및 이동량을 연산한다. 제어부(61)에는 입력 장치(77)가 접속되어 있다. 입력 장치(77)는 기동 스위치 및 정지 스위치 등의 조작 스위치를 갖고, 각 스위치의 조작에 의한 조작 신호를 제어부(61)에 출력한다.

다음으로, 액적 토출 장치(30)를 사용하여 액적(53)을 글라스 웨이퍼(Wf)에 토출하고, 액정 패널(1)을 형성하는 방법에 대해서 설명한다. 미리 글라스 웨이퍼(Wf) 위에는 배향막이 러빙 처리되어 있다. 또한, 소자 기판(11)마다 소자 기판(11)의 가장자리에 밀봉부(S)를 형성하기 위해 미리 디스펜서 등에 의해 밀봉재가 도포되고, 그 밀봉부(S)에서 액정 봉입부(25)가 형성되어 있는 것으로 한다.

우선, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 글라스 웨이퍼(Wf)를 이면(Wfb)이 상측이 되도록 반송대(32)에 배치 고정한다. 이 경우, 지지 프레임(33)은 글라스 웨이퍼(Wf)에 형성된 복수의 소자 기판(11) 중 화살표 Y의 반대 측 최후미에 위치하는 소자 기판(11) 위에 배치되어 있다. 또한, 캐리지(35)는 글라스 웨이퍼(Wf)가 화살표 X방향으로 이동한 경우, 그 캐리지(35)의 바로 아래를 밀봉부(S) 및 액정 봉입부(25)의 중심 부분이 통과하도록 세트되어 있다.

이 상태로부터, 제어부(61)는 X축 모터(MX)를 구동하여 반송대(32)를 통하여 글라스 웨이퍼(Wf)를 화살표 X방향으로 반송시킨다. 제어부(61)는 X축 회전 검출 기(73)로부터의 검출 신호에 의거하여, 글라스 웨이퍼(Wf)가 그 글라스 웨이퍼(Wf)의 화살표 X의 반대 방향 측 및 화살표 Y의 반대 방향 측 최후미에 위치하는 소자 기판(11)의 화살표 X의 반대 방향 측 밀봉부(S)까지 반송되는지의 여부를 연산한다. 글라스 웨이퍼(Wf)가 소자 기판(11) 밀봉부(S)의 화살표 X의 반대 방향 측의 변까지 반송되면, 제어부(61)는 글라스 웨이퍼(Wf)를 화살표 X방향으로 이동시키면서 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 측정한다. 본 실시예에서는 이 밀봉부(S)의 선 폭(W)의 측정이 체적 측정 단계에 상당한다. 즉, 반도체 레이저(38)로부터 소자 기판(11)(글라스 웨이퍼(Wf))에 대하여 레이저광(R)을 출사시킨다. 소자 기판(11) 또는 밀봉부(S)에 의해 반사된 반사광을 수광 소자(39)가 수광하면, 제어부(61)가 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 연산하고 RAM에 기억한다.

밀봉부(S)의 선 폭(W)을 측정하면, 제어부(61)는 그 측정한 선 폭(W)을 ROM으로부터 판독한 제 1 및 제 2 기준값(T1, T2)과 비교한다. 이것이 비교 단계에 상당한다. 제어부(61)는 그 비교 결과에 대응하는 공급 시간(ST)을 ROM으로부터 판독한다. 이것이 결정 단계 및 선택 단계에 상당한다. 제어부(61)는 그 판독한 공급 시간(ST)에 의거하여 공급부 구동 회로(65)에 구동 신호를 출력한다. 공급부 구동 회로(65)는 공기 공급부(51)로부터 공급구(47)를 향하여 정해진 공급 시간(ST)만 압축 공기를 공급한다. 그 결과, 배럴(41) 내의 액정이 공급 시간(ST)동안 압축 공기에 의해 가압되고, 노즐(43)의 선단 개구로부터 도 2에 나타낸 바와 같이, 측정된 선 폭(W)에 따른 토출량의 액적(53)이 토출된다. 즉, 액정 봉입부(25)의 면적이 표준 면적보다 큰 경우에는 토출량이 많은 제 1 액적(53a)이, 액정 봉입 부(25)의 면적이 표준 면적인 경우에는 토출량이 표준량인 제 2 액적(53b)이, 액정 봉입부(25)의 면적이 표준 면적보다 작은 경우에는 토출량이 적은 제 3 액적(53c)이 토출된다. 본 실시예에서는 이와 같은 액적 토출부(37)로부터의 액적(53)의 토출이 토출 단계에 상당한다.

이것에 의해, 예를 들어 액정 봉입부(25)의 면적의 크기가 표준 면적보다 작음에도 상관없이 표준 토출량의 제 2 액적(53b)이 토출되는 것이 방지된다. 즉, 액정 봉입부(25)의 높이가 높아지게 되어 그 결과 컬러 필터 기판(10)과 소자 기판(11)의 간격 D가 넓어지게 되는 것이 방지된다. 한편, 예를 들어 액정 봉입부(25)의 면적의 크기가 표준 면적보다 큼에도 불구하고 표준 토출량의 제 2 액적(53b)이 토출되어, 액정 봉입부(25)의 높이가 낮아지게 되는 것이 방지된다. 즉, 컬러 필터 기판(10)과 소자 기판(11)의 간격 D가 좁아지는 것이 방지된다. 따라서, 컬러 필터 기판(10)과 소자 기판(11)의 간격 D를 일정하게 할 수 있다.

이후, 제어부(61)는 글라스 웨이퍼(Wf)를 이동시키면서, 각 열의 소자 기판(11)마다 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 측정하고, 그 측정한 선 폭(W)에 따른 토출량의 액적(53)을 토출한다. 글라스 웨이퍼(Wf) 위의 모든 소자 기판(11)에 액적(53)이 토출되면, 제어부(61)는 Y축 모터(MY)를 제어하고, 글라스 웨이퍼(Wf)를 액적 토출부(37)의 하부(下部)로부터 퇴출시킨다.

액적 토출 공정이 종료된 글라스 웨이퍼(Wf)는 조립 공정으로 이동한다. 즉, 컬러 필터 기판(10)이 형성된 글라스 웨이퍼를 소자 기판(11)이 형성된 글라스 웨이퍼(Wf)에 대하여, 진공조 내에서 서로 이간된 상태에서 위치 맞춤을 행한다. 이어서, 이들 한 쌍의 글라스 웨이퍼를 소정의 압력으로 가압하고, 양(兩)글라스 웨이퍼의 접합을 행한다. 접합한 양글라스 웨이퍼를 진공조로부터 대기 중으로 취출하면, 양글라스 웨이퍼 내외(內外)의 압력 차에 의해 액정이 확산되어 양글라스 웨이퍼 사이의 진공 공간을 메운다. 양글라스 웨이퍼의 간격을 소정 간격 D로 하도록 한쪽을 다른쪽을 향하여 소정의 압력에서 가압하고, 자외선 조사 램프에 의해 자외선을 조사하여 밀봉재를 경화시킨다. 또한, 한쪽의 글라스 웨이퍼에 스크럽 라인을 붙인 후에 상기 스크럽 라인을 따라 양글라스 웨이퍼를 절단하여 분할함으로써, 컬러 필터 기판(10)과 소자 기판(11)의 소정 간격 D의 액정 봉입부(25)에 액정이 봉입된 액정 패널(1)이 완성된다. 이와 같이, 액적 토출 장치(30)는 액정과 같은 광학 재료를 토출함으로써 액정 패널(1)과 같은 전기 광학 패널을 제조하는 방법을 구체화한다.

상기 실시예는 이하와 같은 효과를 얻는다.

(1) 본 실시예에서는 선 폭 측정부(36)가 소자 기판(11)에 형성된 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 측정한다. 액적 토출부(37)는 측정한 선 폭(W)에 따른 토출량의 액적(53)을 액정 봉입부(25)에 토출하였다. 따라서, 예를 들어 밀봉부(S)의 선 폭(W)이 변화됨으로써 액정 봉입부(25)의 면적이 변화되어도, 액적(53)이 액정 봉입부(25)로부터 넘치거나, 액적(53)이 부족하여 액정 봉입부(25)에 공백 구역이 생기게 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 기판(10, 11)의 간격을 균일하게 할 수 있다. 또한, 액정 패널(1)의 화질을 향상시킬 수 있다.

(2) 본 실시예에서는 밀봉부(S)를 구성하는 밀봉재에 스페이서(21)가 포함되 어 있다. 따라서, 액정 봉입부(25)의 높이는 일정해진다. 이 결과, 밀봉부(S)의 선 폭(W(면적))을 측정하는 것만으로 액정 봉입부(25)의 체적에 따른 액적(53)을 토출할 수 있다. 따라서, 간단하고 또한 소형인 장치를 사용하여, 한 쌍의 기판(10, 11)의 간격을 균일하게 할 수 있다.

(3) 본 실시예에서는 밀봉부(S)의 선 폭(W)은 밀봉부(S) 중 화살표 X의 반대 방향 측에 위치하는 변의 중심 부분만 측정했다. 이 결과, 측정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 액정 패널(1)을 제작하는 시간을 단축할 수 있다.

(4) 본 실시예에서는 밀봉부(S)의 선 폭(W)은 레이저 센서를 사용하여 측정했다. 따라서, 소형이고 또한 간단한 장치이면서도 정확하게 선 폭(W)을 측정할 수 있다.

(5) 본 실시예에 의하면, 액적(53)의 토출량은 공급 시간(ST)을 변화시킴으로써 변화시켰다. 이 결과, 간단한 방법에 의해 한 쌍의 기판(10, 11)의 간격을 균일하게 할 수 있다.

(6) 본 실시예에서는 제 1 기준값(T1) 및 제 2 기준값(T2)을 설정하고, 측정한 선 폭(W)이 제 1 및 제 2 기준값(T1, T2) 중 어느 것을 초과하는지에 따라, 3가지의 토출량의 액적(53(53a, 53b, 53c))을 토출하였다. 이 결과, 액적(53)의 토출량을 결정하는데 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 액정 패널(1)의 제작에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

상기 실시예는 이하와 같이 변경할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S) 중 화살표 X의 반대 방향 측 최후미에 위치하 는 변의 중심 부분만 측정하였지만, 이것에 한정되지 않고, 화살표 X방향 측 최후미에 위치하는 변을 측정할 수도 있다. 동일하게, 화살표 Y방향 측 최후미에 위치하는 변을 측정할 수도 있고, 화살표 Y의 반대 방향 측 최후미에 위치하는 변을 측정할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S) 중 화살표 X의 반대 방향 측 최후미에 위치하는 변의 중심 부분만 측정했다. 그러나, 밀봉부(S)의 한 변만 측정하는 것에 한정되지 않고, 한 개의 밀봉부(S)마다 복수편을 측정할 수도 있다. 또한, 밀봉부(S)의 한 변에서 복수 개소를 측정할 수도 있다. 이것에 의해, 한층 더 정확하게 액정 봉입부(25)의 체적을 측정할 수 있다.

상기 실시예에서는 제 1 및 제 2 기준값(T1, T2)을 설정했다. 즉, 측정한 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 제 1 및 제 2 기준값(T1, T2)과 비교함으로써, 액정 봉입부(25)에 대한 액적(53)의 토출량을 3가지로 했다. 이것을 변경하여, 기준값 수를 한 개 또는 3개 이상으로 하고, 이들 기준값에 따라 토출량을 조정할 수도 있다. 또한, 기준값을 설정하지 않고, 밀봉부(S)의 선 폭(W)에 직접적으로 대응시켜 토출량을 결정할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S)의 선 폭(W)에 따른 중량의 액적(53)을 액정 봉입부(25)에 1방울 적하하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 1방울당 액적(53)의 중량을 소량으로 일정하게 하여, 밀봉부(S)의 선 폭(W)에 따른 토출 횟수로, 즉 복수의 액적(53)을 한 개의 액정 봉입부(25)에 적하하도록 할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S)의 선 폭(W)을 레이저 센서에 의해 측정하였지 만, 광 센서 등 다른 센서에 의해 측정할 수도 있다.

상기 실시예에서는 소자 기판(11)마다 선 폭(W)을 측정하고, 그 측정한 소자 기판(11)마다 선 폭(W)에 따른 액적(53)을 적하하였다. 그러나, 이것을 변경하여, 우선 글라스 웨이퍼(Wf)의 모든 소자 기판(11)의 선 폭(W)을 측정하고 나서, 각각의 소자 기판(11)에 대응한 토출량의 액적(53)을 적하할 수도 있다. 이 경우, RAM에 소자 기판(11)마다 선 폭(W)을 기억시키고, 각각의 선 폭(W)에 따른 액적(53)을 소자 기판(11)에 토출할 때마다 계산할 수도 있다. 또한, 소자 기판(11)에 액적(53)을 토출하기 전에 모든 소자 기판(11)마다 토출량을 계산하여 RAM에 기억시키고나서, 소자 기판(11)에 토출할 때마다 토출량을 호출하여 액적(53)을 토출할 수도 있다. 또한, 선 폭(W)의 측정 및 액적(53)의 토출은 글라스 웨이퍼(Wf) 내의 모든 소자 기판(11)에 대하여 일제히 행하거나, 글라스 웨이퍼(Wf) 내의 1열씩 또는 1행씩의 소자 기판(11)에 대하여 행할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S)를 구성하는 밀봉재에 스페이서(21)가 포함되어 있었다. 이것을 변경하여, 밀봉재에는 스페이서(21)를 포함시키지 않고, 별도로 스페이서(21)를 소자 기판(11) 위에 적하할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S)의 선 폭(W)만 측정하였지만, 밀봉부(S)의 높이(두께)를 측정할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어 밀봉재에 스페이서(21)가 포함되어 있지 않는 경우, 즉 밀봉부(S)의 높이가 일정하지 않는 경우일지라도, 액정 봉입부(25)의 체적을 측정할 수 있다. 또한, 예를 들어 소자 기판(11)이 대형이며, 밀봉부(S)의 선 폭(W)보다도 높이가 액정 봉입부(25)의 체적의 변동에 대하여 지배 적인 경우, 밀봉부(S)의 높이를 측정하는 것만으로 액정 봉입부(25)의 체적을 측정할 수 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S)의 선 폭(W)만 측정하였지만, 밀봉부(S)의 선 폭(W)과 높이(두께)의 양쪽을 측정할 수도 있다. 이것에 의해, 액정 봉입부(25)의 체적을 한층 더 정확하게 측정할 수 있다.

상기 실시예에서는 액적 토출부(37)는 디스펜서로 구체화되었지만, 잉크젯으로 구체화할 수도 있다.

상기 실시예에서는 디스펜서(도시 생략)를 사용하여 밀봉부(S)를 형성하였지만, 이것을 변경하여 밀봉 인쇄에 의해 밀봉부(S)를 형성할 수도 있다.

상기 실시예에서는 밀봉부(S)를 소자 기판(11)에 형성하였지만, 컬러 필터 기판(10)에 밀봉부(S)를 형성함으로써 액정 봉입부(25)를 구성하고, 이 액정 봉입부(25)에 액적(53)을 토출할 수도 있다.

상기 실시예에서는 본 발명을 액정 패널(1)을 제조하기 위한 액적 토출 장치로서 구체화하였다. 그러나, 본 발명에 의해 제조되는 전기 광학 패널은 액정 패널(1)에 한정되지 않고, 예를 들어 유기 EL 패널일 수도 있고, 또는 평면상(平面狀)의 전자 방출 소자를 구비하여 동일 소자로부터 방출된 전자에 의해 형광 물질을 발광시키는 것을 이용한 전계(電界) 효과형 디스플레이(FED나 SED 등)일 수도 있다. 이와 같이 액적 토출 장치에 의해 토출되는 액적(53)은 액정에 한정되지 않아, 유기 EL 패널용의 유기 재료일 수도 있고, 또한 형광 재료일 수도 있다. 또한, 본 발명의 제품은 이들 디스플레이뿐만 아니라, 다른 전자 기기에 사용할 수도 있다.

Claims

기판에 형성된 밀봉부에 의해 둘러싸인 액적 봉입(封入)부에 액적(液滴)을 토출하는 액적 토출 방법에 있어서,

상기 방법은,

상기 액적 봉입부의 체적(體積)을 측정하는 체적 측정 단계와,

측정한 상기 체적에 따라 상기 액적 봉입부에 토출하는 액적의 토출량을 결정하는 결정 단계와,

상기 액적 봉입부에 결정된 상기 토출량의 액적을 토출하는 토출 단계를 구비하고,

상기 밀봉부는 스페이서(spacer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 체적 측정 단계는 상기 밀봉부의 폭 및 높이 중 적어도 하나를 측정하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정 단계는,

상기 체적을 적어도 하나의 기준값과 비교하는 비교 단계와,

상기 비교 단계에 의한 비교 결과에 대응한 토출량을 선택하는 선택 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 토출 단계에서는 상기 액적의 중량을 제어함으로써 상기 토출량이 조정되는 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 토출 단계에서는 상기 액적의 토출 횟수를 제어함으로써 상기 토출량이 조정되는 것을 특징으로 하는 액적 토출 방법.
기판에 형성된 밀봉부에 의해 둘러싸인 액적 봉입부에 액적을 토출하는 액적 토출 장치에 있어서,

상기 액적 봉입부의 체적을 측정하는 체적 측정부와,

측정한 상기 체적에 따라 상기 액적 봉입부에 토출하는 액적의 토출량을 결정하는 결정부와,

상기 액적 봉입부에 결정된 상기 토출량의 액적을 토출하는 토출부를 구비하고,

상기 밀봉부는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 체적 측정부는 상기 액적 봉입부의 체적을 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
광학 재료로 이루어지는 액적을 기판을 향하여 토출함으로써 전기 광학 패널을 제조하는 방법으로서,

상기 제조 방법은,

기판에 밀봉부를 형성함으로써, 상기 밀봉부에 의해 둘러싸인 액적 봉입부를 형성하는 봉입부 형성 단계와,

상기 액적 봉입부의 체적을 측정하는 체적 측정 단계와,

측정한 상기 체적에 따라 상기 액적 봉입부에 토출해야 할 상기 액적의 토출량을 결정하는 결정 단계와,

상기 액적 봉입부에 상기 토출량의 액적을 토출하는 토출 단계를 구비하고,

상기 밀봉부는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 패널의 제조 방법.