KR20130007425A - Liquid crystal material applicator and liquid crystal material application method - Google Patents

Liquid crystal material applicator and liquid crystal material application method Download PDF

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다카마사 스즈키
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신지 미츠이
유키히로 가와스미
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가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal material applicator is provided to reduce gap of a liquid crystal material are provided to prevent the influence from the residual change of a discharge amount of material and to reduce gap between q liquid crystal material layer. CONSTITUTION: A liquid crystal material applicator comprises a liquid crystal material, a liquid crystal material undercurrent unit, an inner-pressure control unit, and an inkjet type spread unit. The liquid crystal material is connected to the liquid crystal flowing unit. The inner-pressure control unit is connected to the liquid crystal flowing unit. An inkjet type spreading unit comprises a gas supply part and a vacuum supply part. The gas supply part supplies a random gas to the liquid crystal material flowing unit. A sub pressure supply part supplies a sub-pressure to the liquid crystal material flowing unit.

Description

액정 재료 도포 장치 및 액정 재료 도포 방법{LIQUID CRYSTAL MATERIAL APPLICATOR AND LIQUID CRYSTAL MATERIAL APPLICATION METHOD}Liquid crystal material application apparatus and liquid crystal material application | coating method {LIQUID CRYSTAL MATERIAL APPLICATOR AND LIQUID CRYSTAL MATERIAL APPLICATION METHOD}

본 발명은, 액정 재료를 기판에 도포하는 액정 재료 도포 장치 및 액정 재료 도포 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal material application device and a liquid crystal material application method for applying a liquid crystal material to a substrate.

종래는, 액정 재료를 유리판(기판)에 적하하는 수단으로서, 마이크로 실린지를 이용하고 있었다. 이 마이크로 실린지 방식에서는 한 방울당 토출량은 밀리그램 단위로 관리하고, 적하 피치는 밀리미터 단위이다. 이와 같은 기술과 관련하여, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 배향막 재료의 점도를 5~13(cp), 표면 장력을 30~37dyn/cm의 범위로 조정함과 함께, 잉크젯 헤드로 초기의 배향막 재료를 공급하는 경우나, 기포가 원인으로 상기 잉크젯 헤드에 분출 불량이 발생한 경우에, 상기 배향막 재료에 용해되고 또한 탈기성이 있는 탈기 용제를 사용하여 상기 잉크젯 헤드의 내부의 기포를 제거한 후, 상기 잉크젯 헤드의 내부를 상기 탈기 용제로부터 배향막 재료로 치환하도록 한 액정 표시 소자의 배향막 형성 방법이 기재되어 있다.Conventionally, the micro syringe was used as a means of dripping a liquid crystal material on a glass plate (substrate). In this micro syringe system, the discharge amount per drop is managed in milligrams, and the dropping pitch is in millimeters. In connection with such a technique, for example, Patent Literature 1 adjusts the viscosity of the alignment film material in the range of 5 to 13 (cp) and the surface tension in the range of 30 to 37 dyn / cm, and also uses the inkjet head for the initial alignment film. In the case of supplying the material or in the case where the ejection failure occurs in the inkjet head due to bubbles, after removing the air bubbles inside the inkjet head by using a degassing solvent dissolved in the alignment film material and degassing, A method for forming an alignment film of a liquid crystal display device in which the inside of the inkjet head is replaced with the alignment film material from the degassing solvent is described.

일본국 특허 제3073493호 공보Japanese Patent No. 3073493

그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은 액정 화상 표시 장치의 배향막의 제조에 적용하는 기술이며, 종래보다 미세한 액정 재료의 도포에 이용할 수는 없었다.However, the technique described in patent document 1 is a technique applied to manufacture of the orientation film of a liquid crystal image display device, and was not able to use for the application | coating of a liquid crystal material finer than before.

본 발명은, 이들 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 액정 재료의 적하를 미량이면서 미세한 피치로 행할 수 있어, 결과적으로 액정 패널의 액정 재료층의 갭을 협소화할 수 있는 액정 재료 도포 장치 및 액정 재료 도포 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.This invention is made | formed in view of these problems, The liquid crystal material application apparatus and liquid crystal material application | coating method which can carry out dripping of liquid crystal material with a very small amount and fine pitch, and can narrow the gap of the liquid crystal material layer of a liquid crystal panel as a result. The task is to provide.

본 발명은, 액정 재료의 적하를 미량이면서 미세한 피치로 행할 수 있어, 결과적으로 액정 패널의 액정 재료층의 갭을 협소화할 수 있는 액정 재료 도포 장치 및 액정 재료 도포 방법을 제공하는 것이며, 그 해결 수단을 이하에 기재한다.The present invention provides a liquid crystal material coating device and a liquid crystal material coating method capable of dropping the liquid crystal material at a fine pitch while having a small amount, and consequently narrowing the gap of the liquid crystal material layer of the liquid crystal panel. It describes below.

본 발명은, 액정 재료를 기판에 도포하는 액정 재료 도포 장치로서, 상기 액정 재료가 저류(貯留)되는 액정 재료 저류 수단과, 당해 액정 재료 저류 수단에 접속되고, 상기 액정 재료 저류 수단의 내압을 소정 범위 내로 유지하도록 제어하는 내압 제어 수단과, 상기 액정 재료 저류 수단에 접속되고, 상기 액정 재료를 상기 기판에 도포하는 잉크젯 방식의 도포 수단을 구비하고 있다. 그리고, 이 액정 재료 도포 장치의 상기 내압 제어 수단은, 상기 액정 재료 저류 수단에 대기 또는 임의의 기체를 공급하는 기체 공급부와, 상기 액정 재료 저류 수단에 부압을 공급하는 부압 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a liquid crystal material coating device for applying a liquid crystal material to a substrate, the liquid crystal material storage means in which the liquid crystal material is stored and the liquid crystal material storage means connected to each other to determine the internal pressure of the liquid crystal material storage means. It is provided with the pressure-resistant control means to control to hold | maintain in the range, and the inkjet coating means connected to the said liquid crystal material storage means, and apply | coating the said liquid crystal material to the said board | substrate. And the said internal pressure control means of this liquid crystal material apply | coating apparatus is comprised including the gas supply part which supplies air | atmosphere or arbitrary gas to the said liquid crystal material storage means, and the negative pressure supply part which supplies a negative pressure to the said liquid crystal material storage means. It features.

이와 같은 구성에 따르면, 기체 공급부로부터의 기체(또는 불활성 가스 등의 임의의 기체)의 공급과 부압 공급부로부터의 부압의 공급에 의해 압력이 소정 범위 내로 유지되고, 이 결과, 미세한 피치에 의한 액정 재료의 도포가 가능해지고, 액정 패널의 두께 얼룩이나, 액정 재료층을 좁게 구성할 수 있다. 또한, 균일한 압력으로 액정 재료를 토출할 수 있기 때문에, 액정을 일정량으로 적하할 수 있다.According to such a configuration, the pressure is maintained within a predetermined range by the supply of the gas (or any gas such as an inert gas) from the gas supply part and the supply of the negative pressure from the negative pressure supply part, and as a result, the liquid crystal material due to the fine pitch Coating becomes possible, and thickness irregularity of a liquid crystal panel and a liquid crystal material layer can be comprised narrowly. In addition, since the liquid crystal material can be discharged at a uniform pressure, the liquid crystal can be dropped in a fixed amount.

또, 이때, 상기 액정 재료 저류 수단에는, 상기 기체 공급부를 구성하는 제1 배관 및 상기 부압 공급부를 구성하는 제2 배관이 접속되고, 상기 제1 배관, 상기 액정 재료 저류 수단의 내부 및 상기 제2 배관을 이 순서로 기체가 유통함으로써 상기 내압이 유지되도록 상기 내압 제어 수단이 구성되어 있다.Moreover, at this time, the 1st piping which comprises the said gas supply part, and the 2nd piping which comprises the said negative pressure supply part are connected to the said liquid crystal material storage means, The inside of the said 1st piping, the said liquid crystal material storage means, and the said 2nd piping The internal pressure control means is configured such that the internal pressure is maintained by the flow of gas in this order.

이와 같은 구성에 따르면, 간이한 구성으로 액정 재료 저류 수단의 내압을 유지할 수 있다.According to such a structure, the internal pressure of a liquid crystal material storage means can be maintained with a simple structure.

또한, 상기 도포 수단은, 잉크젯 헤드이다.In addition, the said application means is an inkjet head.

이와 같은 구성에 따르면, 액정 재료 도포 장치의 제조 코스트를 삭감할 수 있다.According to such a structure, the manufacturing cost of a liquid crystal material application apparatus can be reduced.

또한, 상기 도포 수단을 가열 또는 냉각하는 가열 냉각 수단을 구비하고 있다.Moreover, the heating cooling means which heats or cools the said application means is provided.

이와 같은 구성에 따르면, 헤드부의 노즐 부분에서 액정 재료의 점도 등의 물성값을 임의로 관리할 수 있다.According to such a structure, physical property values, such as the viscosity of a liquid crystal material, can be managed arbitrarily in the nozzle part of a head part.

또, 본 발명은, 액정 재료를 기판에 도포하는 액정 재료 도포 방법으로서, 상기 액정 재료가 저류되어 있는 액정 재료 저류 수단의 내압을, 상기 액정 재료 저류 수단에 대기 또는 임의의 기체를 공급하는 기체 공급부와 상기 액정 재료 저류 수단에 부압을 공급하는 부압 공급부에 의해 소정 범위 내로 유지하면서, 상기 액정 재료를 잉크젯 방식의 도포 수단에 의해 상기 기판에 도포하는 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention is a liquid crystal material application | coating method which apply | coats a liquid crystal material to a board | substrate, The gas supply part which supplies the internal pressure of the liquid crystal material storage means by which the said liquid crystal material is stored to the said liquid crystal material storage means, or an arbitrary gas. And the liquid crystal material is applied to the substrate by an inkjet coating means while being kept within a predetermined range by a negative pressure supply unit for supplying a negative pressure to the liquid crystal material storage means.

이때, 상기 액정 재료 저류 수단에는, 상기 기체 공급부를 구성하는 제1 배관 및 상기 부압 공급부를 구성하는 제2 배관이 접속되고, 상기 제1 배관, 상기 액정 재료 저류 수단의 내부 및 상기 제2 배관을 이 순서로 기체가 유통함으로써 상기 내압이 유지된다.At this time, a first pipe constituting the gas supply part and a second pipe constituting the negative pressure supply part are connected to the liquid crystal material storage means, and the first pipe, the inside of the liquid crystal material storage means, and the second pipe are connected to each other. The internal pressure is maintained by the flow of gas in this order.

또한, 상기 도포 수단은, 잉크젯 헤드이다.In addition, the said application means is an inkjet head.

그리고, 상기 도포 수단이 가열 냉각 수단에 의해 가열 또는 냉각된다.And the said application means is heated or cooled by heat cooling means.

본 발명에 따르면, 액정 재료의 적하를 미량이면서 미세한 피치로 행할 수 있어, 결과적으로 액정 패널의 액정 재료층의 갭을 협소화할 수 있는 액정 재료 도포 장치 및 액정 재료 도포 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, the dropping of the liquid crystal material can be performed in a very small amount and at a fine pitch, and as a result, a liquid crystal material applying device and a liquid crystal material applying method capable of narrowing the gap of the liquid crystal material layer of the liquid crystal panel can be provided.

도 1은 액정 화상 표시 장치의 단면 구조도를 나타낸다.
도 2는 실시 형태에 관련된 액정 재료 도포 장치가 적용되는 액정 재료 도포 시스템의 시스템 구성도를 나타낸다.
도 3은 실시 형태에 관련된 액정 재료 도포 장치가 적용되는 액정 재료 적하 장치의 외관도를 나타낸다.
도 4는 실시 형태에 따른 액정 재료 도포 장치의 주요부의 개략도를 나타낸다.
도 5는 비교예에 따른 액정 재료 도포 장치의 주요부를 나타낸다.
도 6은 비교예와 본 실시 형태의 차이를 설명하기 위한 비교도를 나타낸다.
도 7은 실시 형태에 따른 액정 재료를 2매의 유리판의 간극에 주입하는 방법에 대하여, (a)는 맞붙임 전, (b)는 맞붙임 후를 나타낸다.
도 8은 비교예에 따른 액정 재료를 2매의 유리판의 간극에 주입하는 방법에 대하여, (a)는 맞붙임 전, (b)는 맞붙임 후를 나타낸다.1 shows a cross-sectional structure diagram of a liquid crystal image display device.
2 shows a system configuration diagram of a liquid crystal material application system to which a liquid crystal material application device according to the embodiment is applied.
3 shows an external view of a liquid crystal material dropping apparatus to which a liquid crystal material applying device according to the embodiment is applied.
4 shows a schematic view of a main part of the liquid crystal material application device according to the embodiment.
5 shows the main part of the liquid crystal material application device according to the comparative example.
6 shows a comparison diagram for explaining the difference between the comparative example and the present embodiment.
FIG. 7: (a) shows before bonding and (b) shows bonding after the method of inject | pouring the liquid crystal material which concerns on embodiment into the space | interval of two glass plates.
8 shows a method of injecting a liquid crystal material according to a comparative example into a gap between two glass plates, in which (a) shows before bonding and (b) shows after bonding.

본 발명의 실시 형태에 대하여, 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of this invention is described in detail with reference to FIGS.

본 실시 형태에 따른 액정 재료 도포 장치에서 제조되는 액정 화상 표시 장치의 구조의 이해를 돕기 위하여 가장 먼저 설명한다. 도 1에 있어서, 이것은 액정 화상 표시 장치(10)의 내부 구조를 간이적으로 나타낸 단면도이다. 액정 화상 표시 장치(10)의 구성은, 일반적으로는 편광 필터(5)와, 유리 기판(4)과, 투명 전극(3)과, 배향막(2)과, 액정 재료(1)와, 컬러 필터(6)에 의해 구성되어 있다. 또한, 이들 구성은 모두 공지의 임의의 것을 사용할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.First of all, in order to help the understanding of the structure of the liquid crystal image display device manufactured in the liquid crystal material application device according to the present embodiment, it will be described first. In FIG. 1, this is sectional drawing which shows the internal structure of the liquid crystal image display device 10 simply. Generally, the structure of the liquid crystal image display apparatus 10 is a polarizing filter 5, the glass substrate 4, the transparent electrode 3, the alignment film 2, the liquid crystal material 1, and a color filter. It is comprised by (6). In addition, since all these structures can use arbitrary well-known, the detailed description is abbreviate | omitted.

이 도 1의 구성에 있어서, 투명 전극(3)에 전압이 가해지면 대향하는 2매의 배향막(2)의 사이에 끼워진 액정 재료(1)의 분자가 기립하여 컬러 필터(6)에 외부로부터의 빛이 닿아, 색이 보이게 된다. 투명 전극(3)은 직교하도록 배치되어 있으므로, 임의의 교점을 선택하여 전압을 부여할 수 있기 때문에, 이 교점의 집합체에 있어서 임의의 교점을 선택적으로 가시(可視)로 함으로써 묘화(描畵)가 가능해진다.In the configuration of FIG. 1, when a voltage is applied to the transparent electrode 3, molecules of the liquid crystal material 1 sandwiched between two opposing alignment films 2 stand up to the color filter 6 from outside. Light arrives and color is seen. Since the transparent electrode 3 is arrange | positioned orthogonally, since arbitrary intersections can be selected and voltage can be applied, drawing is made by selectively making arbitrary intersections visible in this assembly of intersections. It becomes possible.

다음의 도 2에는, 실시 형태에 관련된 액정 재료 도포 장치가 적용되는 액정 재료 도포 시스템의 시스템 구성도를 나타낸다. 이 도 2에 나타내어지는 액정 재료 도포 시스템(24)은, 제어 장치(24A)와 액정 재료 도포 장치(24B)를 포함하고 있고, 양 장치(24A, 24B)가 배선부(48)를 통하여 접속되어 있다.2, the system block diagram of the liquid crystal material application system to which the liquid crystal material application device which concerns on embodiment is applied is shown. The liquid crystal material application system 24 shown in this FIG. 2 includes the control apparatus 24A and the liquid crystal material application apparatus 24B, and both devices 24A and 24B are connected through the wiring part 48, and have.

이 액정 재료 도포 시스템(24) 중, 제어 장치(24A)는, 메인 PC(퍼스널·컴퓨터)(30)와, 모터 컨트롤러(31)와, 앰프(32)와, 모터 제어부(33)와, 잉크젯 컨트롤러(34)와, 잉크젯 프린터용 PC(36)와, 외부 입력 인터페이스부(37)와, 온조기(40)와, SSR(솔리드 스테이트 릴레이)(41)을 포함하여 구성되어 있다.In the liquid crystal material coating system 24, the control device 24A includes a main PC (personal computer) 30, a motor controller 31, an amplifier 32, a motor control unit 33, and an inkjet. A controller 34, an inkjet printer PC 36, an external input interface unit 37, a temperature controller 40, and an SSR (solid state relay) 41 are included.

또, 액정 재료 도포 시스템(24) 중, 액정 재료 도포 장치(24B)는, 헤드(11)와, 히터(12)와, 레귤레이터(20)와, 부압 표시기(압력계)(21)와, 액정 재료 탱크(22)와, 열전대(42)를 포함하여 구성되어 있다. 전자 천칭(39)은, 헤드(11)로부터 토출량을 계측하여 도포량을 조정하는데 사용되는 것이다.In the liquid crystal material coating system 24, the liquid crystal material coating device 24B includes a head 11, a heater 12, a regulator 20, a negative pressure indicator (pressure gauge) 21, and a liquid crystal material. The tank 22 and the thermocouple 42 are comprised. The electronic balance 39 is used to measure the discharge amount from the head 11 to adjust the coating amount.

덧붙여서 말하면, 잉크젯 컨트롤러(34)와 헤드(11)가, SSR(41)과 히터(12)가, 온조기(40)와 열전대(42)가, 배선부(48)를 통하여 각각 접속되어 있다. 또한, 액정 재료 도포 시스템(24)의 이들 구성은, 모두 공지의 임의의 것을 사용할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 도시의 간략화를 위하여, 도 4를 참조하면서 설명하는 액정 재료(1)를 보충하기 위한 라인은 생략하여 기재하고 있다.Incidentally, the inkjet controller 34 and the head 11 are connected to the SSR 41 and the heater 12 by the thermostat 40 and the thermocouple 42 via the wiring portion 48, respectively. In addition, since all these structures of the liquid crystal material coating system 24 can use arbitrary well-known, the detailed description is abbreviate | omitted. In addition, the line for supplementing the liquid crystal material 1 demonstrated while referring FIG. 4 is abbreviate | omitted and described for simplicity of illustration.

또, 도 2에 나타낸 액정 재료 도포 시스템(24) 중의 액정 재료 도포 장치(24B)는 도 3에 나타내는 바와 같은 박스체에 수납되어 있고, 유리 기판(4)에 액정 재료(1)를 적하(도포)하고 있다. 이 도 3에 있어서, 액정 재료 도포 장치(24B)가 수납되어 이루어지는 것은 액정 재료 적하 장치(50)이고, 이 액정 재료 적하 장치(50)에는, 액정 재료(1)의 적하의 대상이 되는 유리 기판(4)과, 액정 재료 탱크(22)와, 액정 재료 탱크(22)를 도면 중의 화살표 방향으로 왕복으로 수평 이동시키기 위한 리니어 모터(53, 54)가 나타내어져 있다. 또한, 리니어 모터 이외에도, 예를 들면, 볼 나사나 랙 앤드 피니온 등의 직동(直動) 가능한 모터 구성을 임의로 적용할 수 있다. 또한, 액정 재료 적하 장치(50)의 헤드(11)는 액정 재료 탱크(22)의 하방에 배치되어 있고(즉 고저차를 가지고 있고), 이 도 3에서는 4대를 병렬로 배치된 경우를 나타내고 있다. 액정 재료 탱크(22)는 리니어 모터(53)에 의해 유리 기판(4)에 대하여 수평으로 이동한다. 이 이동 시에 있어서, 헤드(11)는 소정량의 액정 재료(1)를 유리 기판(4)의 표면에 적하한다. 또한, 도 3에 있어서는, 일부 부재를 생략하여 나타내고 있다.Moreover, the liquid crystal material application device 24B in the liquid crystal material application system 24 shown in FIG. 2 is accommodated in the box body as shown in FIG. 3, and the liquid crystal material 1 is dripped on the glass substrate 4 (coating ) In this FIG. 3, it is the liquid crystal material dropping apparatus 50 in which the liquid crystal material application apparatus 24B is accommodated, The glass substrate which becomes the object of dripping of the liquid crystal material 1 to this liquid crystal material dropping apparatus 50 is shown. (4), the liquid crystal material tank 22, and the linear motors 53 and 54 for horizontally moving the liquid crystal material tank 22 reciprocally in the direction of the arrow in the figure are shown. In addition to the linear motor, a linear motor configuration, such as a ball screw or a rack and pinion, can be arbitrarily applied. In addition, the head 11 of the liquid crystal material dropping device 50 is disposed below the liquid crystal material tank 22 (that is, has a height difference), and FIG. 3 shows a case where four units are arranged in parallel. . The liquid crystal material tank 22 moves horizontally with respect to the glass substrate 4 by the linear motor 53. In this movement, the head 11 adds a predetermined amount of liquid crystal material 1 to the surface of the glass substrate 4. 3, some member is abbreviate | omitted and shown.

이와 같은 구성에 있어서, 액정 화상 표시 장치에 사용되는 액정 패널을 제조하고 있다. 이 시스템에서는 액정 재료(1)를 유리 기판[배향막(2)과 투명 전극(3)이 배치됨](4)에 적하하기 위한 구성이지만, 종래에는 액정 재료(1)를 마이크로 실리지 내에 충전하여, 소정의 위치에 액정 재료(1)를 소정량으로 적하하고 있었다. 도 4에 나타내는 것은 본 실시 형태의 액정 재료 도포 장치(24B)의 개략도(주요부 확대도)를 나타내고 있다.In such a structure, the liquid crystal panel used for a liquid crystal image display device is manufactured. In this system, the liquid crystal material 1 is configured to be dropped onto a glass substrate (the alignment film 2 and the transparent electrode 3 are arranged) 4. The liquid crystal material 1 was dripped at the position of in predetermined amount. 4, the schematic diagram (main part enlarged view) of the liquid crystal material application device 24B of this embodiment is shown.

도 4에 나타내는 액정 재료 도포 장치(24B)에 있어서는, 액정 재료를 기판에 도포하기 위한 구성으로서, 액정 재료가 저류되는 액정 재료 저류 수단[액정 재료 탱크(22)]과, 당해 액정 재료 저류 수단에 접속되고, 상기 액정 재료 저류 수단의 내압을 소정 범위 내로 유지하도록 제어하는 내압 제어 수단과, 상기 액정 재료 저류 수단에 접속되고, 상기 액정 재료를 상기 기판에 도포하는 잉크젯 방식의 도포 수단을 구비하고 있는 것이다.In the liquid crystal material application device 24B shown in FIG. 4, it is a structure for apply | coating a liquid crystal material to a board | substrate, Comprising: Liquid crystal material storage means (liquid crystal material tank 22) in which a liquid crystal material is stored, and the said liquid crystal material storage means. And a pressure-resistant control means for controlling the internal pressure of the liquid crystal material storage means to be maintained within a predetermined range, and an inkjet coating means connected to the liquid crystal material storage means and applying the liquid crystal material to the substrate. will be.

즉, 도 4에 나타내는 액정 재료 도포 장치(24B)는, 잉크젯 방식의 헤드(11)(도포 수단)와, 히터(12)와, 히터 배선(23)과, 밸브(15, 16, 17, 18)와, 파이프(16a)(제1 배관)와, 파이프(17a)(제2 배관)와, 파이프(18a)와, 액정 재료 탱크(22)(액정 재료 저류 수단)와, 리크 밸브(19)와, 레귤레이터(20)와, 압력계(21)와, 냉각기(13) 및 냉각풍(14)이 나타내어져 있다. 그리고, 밸브(16, 17), 파이프(16a, 17a) 및 레귤레이터(20)가 「내압 제어 수단」에 상당한다. 덧붙여서 말하면, 본 실시 형태에서는, 밸브(16, 17)는, ON·OFF의 전자 밸브인 것으로 하지만, 수동의 ON·OFF 밸브이어도, 수동이나 자동의 니들 밸브 등이어도 된다.That is, the liquid crystal material application device 24B shown in FIG. 4 includes an inkjet head 11 (application means), a heater 12, a heater wiring 23, and valves 15, 16, 17, and 18. ), Pipe 16a (first piping), pipe 17a (second piping), pipe 18a, liquid crystal material tank 22 (liquid crystal material storage means), and leak valve 19 The regulator 20, the pressure gauge 21, the cooler 13, and the cooling wind 14 are shown. And the valve 16, 17, the pipe 16a, 17a, and the regulator 20 correspond to "pressure-resistant control means." Incidentally, in the present embodiment, the valves 16 and 17 are assumed to be ON / OFF solenoid valves, but may be manual ON / OFF valves or manual or automatic needle valves.

또, 밸브(16) 및 파이프(16a)(제1 배관)가 「기체 공급부」에 상당한다. 그리고, 밸브(17), 파이프(17a)(제2 배관) 및 레귤레이터(20)가 「부압 공급부」에 상당한다.Moreover, the valve 16 and the pipe 16a (1st piping) correspond to a "gas supply part." And the valve 17, the pipe 17a (2nd piping), and the regulator 20 correspond to a "negative pressure supply part."

헤드(11)에는 액정 재료 탱크(22)가 밸브(15)를 개재하여 접속되어 있다. 이 밸브(15)에 의해 헤드(11) 측으로의 액정 재료(1)의 흐름을 제어하고 있다. 또, 헤드(11)에는 히터(12)가 장착되어 있고, 헤드(11)를 원하는 온도로 가온(加溫)하여 유지할 수 있다. 또, 도 2에는 도시 생략하였으나 냉각기(13)를 구비하고 있어, 헤드(11)를 식히고 싶은 경우에는 냉각기(13)로부터 냉풍(14)이 헤드(11)로 분사되어 온도를 낮출 수 있다. 이들 히터(12)나 냉각기(13)를 조합하여 제어함으로써, 원하는 헤드(11)의 온도를 얻을 수 있다. 이와 같은 온도 컨트롤은, 헤드(11)로부터 분출되는 액정 재료(1)의 온도나 점도 등의 물성값의 관계에 의해, 그 최적값이 정해진다. 또한, 히터(12) 및 냉각기(13)(즉, 가열 냉각 수단)는 일체로 형성되어도 되고, 별체로 형성되어도 된다.The liquid crystal material tank 22 is connected to the head 11 via the valve 15. The valve 15 controls the flow of the liquid crystal material 1 toward the head 11 side. Moreover, the heater 12 is attached to the head 11, and the head 11 can be heated and maintained at a desired temperature. In addition, although not shown in FIG. 2, the cooler 13 is provided. When the head 11 is to be cooled, the cold air 14 is injected from the cooler 13 to the head 11 to lower the temperature. By controlling the heater 12 and the cooler 13 in combination, the desired temperature of the head 11 can be obtained. In such a temperature control, the optimum value is determined by the relationship of physical property values, such as temperature and viscosity of the liquid crystal material 1 ejected from the head 11. In addition, the heater 12 and the cooler 13 (that is, the heating cooling means) may be formed integrally, or may be formed separately.

또, 도 4에 개시된 구성에서는 액정 재료 탱크(22)에 3계통의 파이프(16a, 17a, 18a)가 접속되어 있다. 파이프(17a)에 의해, 레귤레이터(20)를 접속한 라인으로 액정 재료 탱크(22) 내부를 부압으로 유지한다. 부압으로 유지함으로써, 헤드(11)로부터 액정 재료(1)가 중력에 이끌려서 의도하지 않은 적하가 발생하는 것을 막고 있다. 파이프(18a)는 밸브(18)를 개재하여 액정 재료(1)를 액정 재료 탱크(22)로 보충하기 위한 라인이다. 헤드(11)가 액정 재료(1)를 도포함에 비례하여 액정 재료 탱크(22) 내부의 액정 재료(1)는 감소해 간다. 이 감소에 따라 액정 재료 탱크(22)의 내부 압력(내압)이 내려가고(부압이 증가하고), 압력이 불안정한 상태가 된다(소위 수두차(水頭差)의 발생에 따른 압력 변화).In addition, in the structure shown in FIG. 4, three system pipes 16a, 17a, 18a are connected to the liquid crystal material tank 22. As shown in FIG. By the pipe 17a, the inside of the liquid crystal material tank 22 is maintained at negative pressure by the line which connected the regulator 20. FIG. By maintaining the negative pressure, the liquid crystal material 1 is attracted by gravity from the head 11 to prevent unintended dropping from occurring. The pipe 18a is a line for replenishing the liquid crystal material 1 with the liquid crystal material tank 22 via the valve 18. The liquid crystal material 1 inside the liquid crystal material tank 22 decreases in proportion to the head 11 applying the liquid crystal material 1. With this decrease, the internal pressure (inner pressure) of the liquid crystal material tank 22 decreases (negative pressure increases), and the pressure becomes unstable (pressure change caused by the occurrence of so-called water head difference).

정확한 액정 재료(1)의 토출을 실현하기 위해서는, 액정 재료 탱크(22) 내의 압력을 정밀하게 제어하여 관리할 필요가 있다. 이것을 목적으로 하여 파이프(16a)가 밸브(16)를 통하여 액정 재료 탱크(22)에 접속되어 있다. 이 파이프로부터는 대기 또는 바람직하게는 질소 가스 등의 불활성 가스가 공급되도록 되어 있다. 즉, 파이프(16a), 액정 재료 탱크(22)의 내부 및 파이프(17a)를 이 순서로 기체가 유통함으로써, 상기 내압이 소정 범위 내로 유지되도록 상기 내압 제어 수단이 구성되어 있게 된다. 이와 같은 수두차 보정의 제어를 행함으로써, 근소한 액정 재료(1)의 토출량의 변화를 보정하여, 미량이면서 정밀한 액정 재료(1)의 토출을 실현하고 있다. 그리고, 이와 같은 제어를 행함으로써, 종래에는 사용하기 어려웠던 잉크젯 방식의 헤드(예를 들면, 잉크젯 헤드 등)를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 결과, 극미소(極微小)한 액정 재료(1)의 적하(도포)를 행할 수 있다.In order to realize accurate discharge of the liquid crystal material 1, it is necessary to precisely control and manage the pressure in the liquid crystal material tank 22. For this purpose, the pipe 16a is connected to the liquid crystal material tank 22 via the valve 16. From this pipe, an inert gas such as air or preferably nitrogen gas is supplied. That is, gas flows through the pipe 16a, the inside of the liquid crystal material tank 22, and the pipe 17a in this order, so that the pressure resistant control means is configured to maintain the internal pressure within a predetermined range. By controlling such a head head difference correction, the change of the discharge amount of the slight liquid crystal material 1 is correct | amended, and the discharge of the liquid crystal material 1 which is very small and precise is achieved. And by performing such control, the inkjet head (for example, inkjet head etc.) which was difficult to use conventionally can be used preferably. As a result, dropping (coating) of the extremely fine liquid crystal material 1 can be performed.

또한, 도 5는 수두차 보정을 행하지 않는, 비교예에 따른 액정 적하에 이용되고 있었던 구성이다. 즉, 파이프(16a) 및 헤드(11)를 구비하지 않고, 대신 마이크로 실린지(25)를 구비하고 있는 것이다. 이 구성의 경우는 레귤레이터(20)에 의한 압력 제어뿐이기 때문에, 제어에 타임 래그가 발생하거나, 정밀한 각도에서의 보정도 어렵고, 극미소한 액정 재료(1)의 적하를 행할 수 없었다.5 is the structure used for the liquid crystal dropping which concerns on the comparative example which does not perform head-water difference correction. That is, the pipe 16a and the head 11 are not provided, but instead the micro syringe 25 is provided. In the case of this configuration, since only the pressure control by the regulator 20 generate | occur | produces time lag in control, it is difficult to correct | amend at a precise angle, and the micro liquid crystal material 1 could not be dripped.

다음의 도 6은, 비교예의 마이크로 실린지 방식에 의한 액정 재료(1)의 적하와, 본 실시 형태에 따른 헤드(11)를 이용한 IJ(잉크젯) 방식에 의한 액정 재료(1)의 적하를 비교한 도면이다. 마이크로 실린지 방식으로는 액정 재료(1)의 토출 노즐의 직경은 φ0.1~φ1.0mm 정도였다. 이 때문에 적하된 액정 재료(1)는 도 6 중에 나타내는 바와 같이 크고 또한 상호 간격도 벌어진 것이었다.Next, FIG. 6 compares the dropping of the liquid crystal material 1 by the micro syringe system of the comparative example, and the dropping of the liquid crystal material 1 by the IJ (inkjet) system using the head 11 which concerns on this embodiment. One drawing. In the micro syringe system, the diameter of the discharge nozzle of the liquid crystal material 1 was about 0.1-1.0 mm. For this reason, the liquid crystal material 1 dripped was large, and mutual space | interval was extended as shown in FIG.

이에 대하여 본 실시 형태에 따른 IJ 방식에서는, 액정 재료(1)의 토출 노즐의 직경은 φ10~φ80㎛ 정도이며, 따라서 충분히 치밀한 적하를 양호한 정밀도로 실현할 수 있다. 마이크로 실린지 방식으로는, 액정 재료(1)의 적하 후의 유리판끼리의 맞붙임에 의해, 얼룩(57), 충돌흔(58), 적하흔(59)이 발생하여, 균일한 두께의 액정층을 실현하는 것이 어려웠다. 그에 대하여, 본 실시 형태에 따른 IJ 방식으로는 도 6에 나타내는 바와 같이 치밀하게 적하할 수 있고, 그 후 공정에서의 유리판의 맞붙임에 있어서도, 균일한 두께의 액정층(60)을 실현할 수 있다.On the other hand, in the IJ system which concerns on this embodiment, the diameter of the discharge nozzle of the liquid crystal material 1 is about 10-80 micrometers in diameter, Therefore, dense enough dripping can be implement | achieved with good precision. In the micro syringe system, unevenness 57, a collision mark 58, and a dropping mark 59 are generated by bonding the glass plates after the dropping of the liquid crystal material 1 to form a liquid crystal layer having a uniform thickness. It was difficult to realize. On the other hand, with the IJ system which concerns on this embodiment, as shown in FIG. 6, dripping can be carried out densely, and the liquid crystal layer 60 of uniform thickness can also be realized also in the bonding of the glass plate in a process after that. .

도 7은 본 실시 형태에 따른 IJ 방식을 이용한 액정층의 형성의 모델도이며, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 유리 기판(4)의 사이에 액정 재료(1)가 적하되어 있다. 이것을 (b)에 나타내는 바와 같이 맞붙이면, 셀 갭의 편차를 매우 작게 할 수 있다. 또, 유리 기판(4)의 표면도 평탄하게 할 수 있다.FIG. 7 is a model diagram of formation of a liquid crystal layer using the IJ method according to the present embodiment, and as shown in FIG. 7A, the liquid crystal material 1 is dropped between the glass substrates 4. If this is put together as shown in (b), the variation of a cell gap can be made very small. Moreover, the surface of the glass substrate 4 can also be made flat.

도 8은 비교예의 마이크로 실린지 방식이며, 액정 재료(1)의 적하량이 크고, 배향막(2)으로 액정 재료(1)를 끼우면, 셀 갭의 편차가 크고, 액정 재료(1)도 퍼지기 어려워, 결과적으로 배향막(2)의 표면도 평탄화할 수 없었다.8 is a micro-syringe method of the comparative example, when the amount of dropping of the liquid crystal material 1 is large, and the liquid crystal material 1 is sandwiched in the alignment film 2, the variation of the cell gap is large, and the liquid crystal material 1 is difficult to spread, As a result, the surface of the alignment film 2 could not be planarized.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면 액정 재료의 적하(도포)를 미량이면서 미세한 피치로 행할 수 있어, 결과적으로 액정 패널의 액정 재료층의 갭을 협소화할 수 있는 액정 재료 적하 장치(50)[즉, 액정 재료 도포 장치(24B)]를 제공할 수 있다. 특히, 파이프(제1 배관)(16a), 액정 재료 탱크(액정 재료 저류 수단)(22)의 내부 및 파이프(제2 배관)(17a)를 이 순서로 기체가 유통하여 부압원으로서의 레귤레이터(20)에 이르도록 함으로써, 바람직하게 압력(수두차압)을 제어할 수 있다. 즉, 헤드(11)로부터의 액정 재료의 토출에 의해 액정 재료 탱크(22)의 용량(즉, 액면)이 저하됨으로써, 액정 재료 탱크(22) 내의 헤드 스페이스의 부압(내압)이 변화(증가)되고, 이것이, 헤드(11)로부터의 액정 재료(1)의 노출량에 영향을 미친다. 이 부압의 변화를 탱크(22) 내의 헤드 스페이스에 직접 연결된 파이프(16a)로부터의 기체의 공급에 의해 신속하게 보충할 수 있어, 이 결과, 액정 재료 탱크(22)에 있어서의 액정 재료(1)의 잔량의 변화에 토출량이 영향을 받지 않는 우수한 액정 재료 적하 장치(50)[액정 재료 도포 장치(24B)]를 제공할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the dropping (coating) of the liquid crystal material can be performed at a small pitch with a small amount, and as a result, the liquid crystal material dropping device 50 capable of narrowing the gap of the liquid crystal material layer of the liquid crystal panel [ That is, the liquid crystal material application device 24B] can be provided. In particular, gas flows through the pipe (first piping) 16a, the inside of the liquid crystal material tank (liquid crystal material storage means) 22, and the pipe (second piping) 17a in this order, and the regulator 20 as a negative pressure source. ), The pressure (water head differential pressure) can be preferably controlled. That is, the capacity (that is, liquid level) of the liquid crystal material tank 22 is lowered by the discharge of the liquid crystal material from the head 11, so that the negative pressure (breakdown voltage) of the head space in the liquid crystal material tank 22 is changed (increased). This affects the exposure amount of the liquid crystal material 1 from the head 11. This change in the negative pressure can be quickly replenished by supply of gas from the pipe 16a directly connected to the head space in the tank 22, and as a result, the liquid crystal material 1 in the liquid crystal material tank 22. An excellent liquid crystal material dropping device 50 (liquid crystal material applying device 24B) in which the discharge amount is not affected by the change in the remaining amount of the resin can be provided.

1: 액정 재료 2: 배향막
3: 투명 전극 4: 유리 기판
5: 편광 필터 6: 컬러 필터
10: 액정 화상 표시 장치 11: 헤드
12: 히터 13: 냉각기
14: 냉각풍 15, 16, 17, 18: 밸브
16a: 파이프(제1 배관) 17a: 파이프(제2 배관)
19: 리크 밸브 20: 레귤레이터
21: 압력계
22: 액정 재료 탱크(액정 재료 저류 수단)
23: 히터 배선 24: 액정 재료 도포 시스템
24A: 제어 장치 24B: 액정 재료 도포 장치
25: 마이크로 실린지 30: 메인 PC
31: 모터 컨트롤러 32: 앰프
33: 모터 제어부 34: 잉크젯 컨트롤러
37: 잉크젯 헤드 제어 유닛 50: 액정 재료 적하 장치
53, 54: 리니어 모터 57: 얼룩
58: 충돌흔 59: 적하흔
60: 본 실시 형태에 따른 액정 적하흔 1: liquid crystal material 2: alignment film
3: transparent electrode 4: glass substrate
5: polarizing filter 6: color filter
10: liquid crystal display 11: head
12: heater 13: cooler
14: cooling wind 15, 16, 17, 18: valve
16a: pipe (first piping) 17a: pipe (second piping)
19: leak valve 20: regulator
21: pressure gauge
22: liquid crystal material tank (liquid crystal material storage means)
23: heater wiring 24: liquid crystal material coating system
24A: control device 24B: liquid crystal material application device
25: micro syringe 30: main PC
31: motor controller 32: amplifier
33: motor control unit 34: inkjet controller
37: inkjet head control unit 50: liquid crystal material dropping device
53, 54: linear motor 57: stain
58: collision scar 59: drop of cargo
60: liquid crystal dropping traces according to the present embodiment

Claims (8)

액정 재료를 기판에 도포하는 액정 재료 도포 장치로서,
상기 액정 재료가 저류(貯留)되는 액정 재료 저류 수단과,
당해 액정 재료 저류 수단에 접속되고, 상기 액정 재료 저류 수단의 내압을 소정 범위 내로 유지하도록 제어하는 내압 제어 수단과,
상기 액정 재료 저류 수단에 접속되고, 상기 액정 재료를 상기 기판에 도포하는 잉크젯 방식의 도포 수단을 구비하며,
상기 내압 제어 수단은, 상기 액정 재료 저류 수단에 대기 또는 임의의 기체를 공급하는 기체 공급부와, 상기 액정 재료 저류 수단에 부압을 공급하는 부압 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 장치.As a liquid crystal material application device which applies a liquid crystal material to a board | substrate,
Liquid crystal material storage means in which the liquid crystal material is stored;
A breakdown voltage control means connected to said liquid crystal material storage means and controlling to maintain the internal pressure of said liquid crystal material storage means within a predetermined range;
It is connected to the said liquid crystal material storage means, Comprising: The inkjet coating means which apply | coats the said liquid crystal material to the said board | substrate is provided,
The pressure resistant control means includes a gas supply part for supplying air or an arbitrary gas to the liquid crystal material storage means, and a negative pressure supply part for supplying negative pressure to the liquid crystal material storage means. . 제1항에 있어서,
상기 액정 재료 저류 수단에는, 상기 기체 공급부를 구성하는 제1 배관 및 상기 부압 공급부를 구성하는 제2 배관이 접속되고,
상기 제1 배관, 상기 액정 재료 저류 수단의 내부 및 상기 제2 배관을 이 순서로 기체가 유통함으로써 상기 내압이 유지되도록 상기 내압 제어 수단이 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 장치.The method of claim 1,
The first pipe constituting the gas supply part and the second pipe constituting the negative pressure supply part are connected to the liquid crystal material storage means,
The pressure-resistant control means is configured such that the internal pressure is maintained by the flow of gas through the first pipe, the inside of the liquid crystal material storage means, and the second pipe in this order. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도포 수단은, 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 장치.The method according to claim 1 or 2,
The said coating means is an inkjet head, The liquid crystal material coating apparatus characterized by the above-mentioned. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포 수단을 가열 또는 냉각하는 가열 냉각 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The liquid crystal material application | coating apparatus characterized by including the heat cooling means which heats or cools the said application means. 액정 재료를 기판에 도포하는 액정 재료 도포 방법으로서,
상기 액정 재료가 저류되어 있는 액정 재료 저류 수단의 내압을, 상기 액정 재료 저류 수단에 대기 또는 임의의 기체를 공급하는 기체 공급부와 상기 액정 재료 저류 수단에 부압을 공급하는 부압 공급부에 의해 소정 범위 내로 유지하면서, 상기 액정 재료를 잉크젯 방식의 도포 수단에 의해 상기 기판에 도포하는 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 방법.As a liquid crystal material application | coating method which apply | coats a liquid crystal material to a board | substrate,
The internal pressure of the liquid crystal material storage means in which the liquid crystal material is stored is maintained within a predetermined range by a gas supply part supplying air or an arbitrary gas to the liquid crystal material storage means and a negative pressure supply part supplying a negative pressure to the liquid crystal material storage means. While applying the liquid crystal material to the substrate by an inkjet coating means. 제5항에 있어서,
상기 액정 재료 저류 수단에는, 상기 기체 공급부를 구성하는 제1 배관 및 상기 부압 공급부를 구성하는 제2 배관이 접속되고,
상기 제1 배관, 상기 액정 재료 저류 수단의 내부 및 상기 제2 배관을 이 순서로 기체가 유통함으로써 상기 내압이 유지되는 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 방법.The method of claim 5,
The first pipe constituting the gas supply part and the second pipe constituting the negative pressure supply part are connected to the liquid crystal material storage means,
The internal pressure is maintained by gas flowing through the first pipe, the inside of the liquid crystal material storage means, and the second pipe in this order. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 도포 수단은, 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 방법.The method according to claim 5 or 6,
The said coating means is an inkjet head, The liquid crystal material coating method characterized by the above-mentioned. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도포 수단이 가열 냉각 수단에 의해 가열 또는 냉각되는 것을 특징으로 하는, 액정 재료 도포 방법.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
And the coating means is heated or cooled by heating cooling means.
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