WO2012176681A1

WO2012176681A1 - 液晶滴下装置

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Publication number: WO2012176681A1
Application number: PCT/JP2012/065216
Authority: WO
Inventors: 山崎　和幸
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2013-12-21

Abstract

　液晶滴下装置（１００）は、液晶材（３０）を貯留する液晶容器（１０）と、フィルター部を含み、液晶材（３０）の中に浸漬されたフィルターユニット（２０）と、フィルター部を通して液晶容器（１０）から吸い出された液晶材（３０）を吐出する液晶ノズル（５０）と、を備える。液晶滴下装置（１００）は、滴下する液晶材（３０）にエアー噛みを生じさせることなく、液晶材（３０）中の異物を適切に濾過した状態で液晶材（３０）を滴下することができる。

Description

液晶滴下装置

　本発明は、液晶を滴下する液晶滴下装置に関する。

　図８を参照して、一般的な液晶滴下装置２００について説明する。液晶滴下装置２００は、特開２００６－１３３２５１号公報（特許文献１）に開示される構成に対応している。

　液晶滴下装置２００は、液晶材２３０が充填された液晶容器２１０と、液晶材２３０を加圧する加圧部材２４０と、液晶容器２１０の先端に設けられたノズル部２５０と、ノズル部２５０に設けられた濾過部材２２０と、を備える。

　液晶滴下装置２００においては、液晶容器２１０に充填された液晶材２３０が、加圧部材２４０によって加圧される。液晶容器２１０に充填された液晶材２３０は、濾過部材２２０によって濾過された後、ノズル部２５０から吐出される。

特開２００６－１３３２５１号公報

　図８に示す液晶滴下装置２００においては、液晶材２３０が吐出されるノズル部２５０に濾過部材２２０が設けられる。濾過部材２２０に目詰まり等が生じたとする。この場合、加圧部材２４０の引き戻し動作によって液晶容器２１０の内部が減圧された際に、ノズル部２５０の吐出口面からのエアー噛みが生じることがある。エアー噛みは、再びノズル部２５０から液晶材２３０を吐出する際、ノズル部２５０から吐出された液晶材２３０中に液晶ハジキなどの欠陥を発生させる原因となる。

　本発明は、液晶を滴下する液晶滴下装置であって、滴下する液晶材にエアー噛みを生じさせることなく、液晶材中の異物を適切に濾過した状態で液晶材を滴下することができる液晶滴下装置を提供することを目的とする。

　本発明に基づく液晶滴下装置は、液晶材を貯留する液晶容器と、フィルター部を含み、上記液晶材の中に浸漬されたフィルターユニットと、上記フィルター部を通して上記液晶容器から吸い出された上記液晶材を吐出する液晶ノズルと、を備える。

　好ましくは、上記フィルターユニットは、中空状に形成された第１筒部を有する第１ユニットと、中空状に形成された第２筒部を有する第２ユニットと、を有し、上記第１ユニットおよび上記第２ユニットは、上記第１ユニットおよび上記第２ユニットの間に上記フィルター部を配置した状態で互いに一体化され、上記第１ユニットおよび上記第２ユニットが互いに一体化された状態では、上記第１筒部および上記第２筒部は、上記フィルター部を挟んで相互に連通している。

　好ましくは、上記フィルターユニットは、上記フィルター部が着脱可能に取り付けられるフィルター治具部を有する。好ましくは、上記フィルター部の平均孔径は、０．５μｍ以上１．０μｍ以下である。

　本発明によれば、液晶を滴下する液晶滴下装置であって、滴下する液晶材にエアー噛みを生じさせることなく、液晶材中の異物を適切に濾過した状態で液晶材を滴下することができる液晶滴下装置を得ることが可能となる。

実施の形態における液晶滴下装置の全体的な構成を模式的に示す断面図である。実施の形態における液晶滴下装置に用いられるフィルターユニットの分解した状態を示す断面図である。実施の形態における液晶滴下装置に用いられるフィルターユニットの組み立てられた状態を示す断面図である。実施の形態における液晶滴下装置に用いられるフィルター部に関して行なった実験例の実施態様を示す断面図である。実施の形態における液晶滴下装置に用いられるフィルターカートリッジの変形例を示す断面図である。比較例１における液晶滴下装置の全体的な構成を模式的に示す断面図である。比較例２における液晶滴下装置の全体的な構成を模式的に示す断面図である。一般的な液晶滴下装置の全体的な構成を模式的に示す断面図である。

　［実施の形態］
　本発明に基づいた実施の形態および実験例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および実験例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および実験例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

　（液晶滴下装置１００）
　図１は、実施の形態における液晶滴下装置１００の全体的な構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、液晶滴下装置１００は、液晶容器１０、フィルターユニット２０、チューブ４０，４６、ダイヤフラム切替器４２、液晶シリンジ４４、および、液晶ノズル５０を備える。

　液晶容器１０は、有底筒状に構成される。液晶容器１０の容量は、たとえば５００ｍｌである。液晶容器１０の内部には、液晶材３０が貯留される。液晶容器１０の上部には、開口部１２が設けられる。開口部１２は、直径１２Ｄを有する。開口部１２は、蓋部材１４によって閉塞される。

　フィルターユニット２０は、液晶容器１０の内部に配置され、液晶材３０の中に浸漬される。フィルターユニット２０は、チューブ４０を通してダイヤフラム切替器４２に接続される。チューブ４０は、たとえばテフロン（登録商標）から構成される。

　液晶シリンジ４４は、ダイヤフラム切替器４２に連通するように設けられる。液晶ノズル５０は、チューブ４６を通してダイヤフラム切替器４２に接続される。チューブ４６も、たとえばテフロン（登録商標）から構成される。

　（フィルターユニット２０）
　図２は、液晶滴下装置１００（図１参照）に用いられるフィルターユニット２０の分解した状態を示す断面図である。図２に示すように、フィルターユニット２０は、第１ユニット２１、フィルター構成体２５、および、第２ユニット２２を含む。

　第１ユニット２１は、中空状に形成された第１円筒部２３と、表面が雌ネジ状に形成された螺合部２１Ｔと、を有する。第１ユニット２１の第１円筒部２３の外径は、直径２１Ｄを有する。この直径２１Ｄの値は、液晶容器１０（図１参照）における開口部１２の直径１２Ｄの値よりも小さい。直径１２Ｄ（図１参照）の値がたとえば１５ｍｍである場合、直径２１Ｄの値は、たとえば１４ｍｍ以下であるとよい。

　第２ユニット２２は、中空状に形成された第２円筒部２４と、表面が雄ネジ状に形成された螺合部２２Ｔと、を有する。第１ユニット２１の螺合部２１Ｔに第２ユニット２２の螺合部２２Ｔがねじ込まれることによって、第１ユニット２１および第２ユニット２２同士は互いに一体化されることができる。

　フィルター構成体２５は、円板状に構成される。フィルター構成体２５は、直径２５Ｄを有する。第１円筒部２３における直径２１Ｄの値がたとえば１４ｍｍである場合、直径２５Ｄの値は、たとえば８ｍｍ以下であるとよい。

　フィルター構成体２５は、メッシュ部２６，２８（フィルター治具部）、およびフィルター部２７から構成される。メッシュ部２６およびメッシュ部２８は、たとえばＳＵＳ製またはＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene：ポリテトラフルオロエチレン）製である。メッシュ部２６およびメッシュ部２８によって、フィルター部２７が挟み込まれる。

　フィルター部２７としては、液晶材３０に溶け込まないたとえばテフロン（登録商標）製のものが用いられる。フィルター部２７として、具体的にはたとえば日本ミリポア株式会社製のオムニポアメンブレンフィルターを用いることができる。

　図３は、液晶滴下装置１００（図１参照）に用いられるフィルターユニット２０の組み立てられた状態を示す断面図である。図３に示すように、フィルターユニット２０が組み立てられた状態においては、第１ユニット２１および第２ユニット２２は、第１ユニット２１および第２ユニット２２の間にフィルター構成体２５が配置された状態で、互いに一体化される。

　フィルター部２７は、メッシュ部２６，２８を通して、第１ユニット２１の内壁面および第２ユニット２２の内壁面にそれぞれ固定される。当該固定によって、フィルター部２７は、液晶材３０（図１参照）の吸い上げ時において揺動することが抑制されている。

　第１ユニット２１および第２ユニット２２が互いに一体化された状態においては、第１ユニット２１の第１円筒部２３および第２ユニット２２の第２円筒部２４は、フィルター部２７を挟んで相互に連通している。第１ユニット２１の第１円筒部２３内には、チューブ４０が液密状に差し込まれる。チューブ４０は、第１円筒部２３および第２円筒部２４を通して、液晶容器１０（図１参照）の内部に連通する。

　（液晶滴下装置１００の作用・効果）
　図１を再び参照して、液晶滴下装置１００が液晶を滴下する際には、まず、液晶シリンジ４４の吸引によって、フィルターユニット２０内のフィルター部２７（図３参照）およびチューブ４０を通して、液晶容器１０から液晶材３０が吸い出される。

　ここで、液晶容器１０に挿入されるチューブ４０は、液晶材３０の種類を切り替える際などに、定期的に洗浄される。このチューブ４０の洗浄の際に、液晶容器１０に貯留される液晶材３０には、樹脂、繊維、またはＰＶＣ（Polyvinyl　Chloride）などの異物が混入することがある。また、液晶容器１０内に新たな液晶材３０を補充する際にも、液晶容器１０に貯留される液晶材３０に、異物が混入することがある。

　液晶容器１０内の液晶材３０は、フィルター部２７（図３参照）を通過する際、フィルター部２７によって濾過される。液晶材３０内に混入していた異物は、フィルター部２７によって除去（捕獲）される。液晶材３０は、異物などが除去された状態で、チューブ４０へと吸い出されることができる。

　液晶材３０は、チューブ４０の内部を通ってダイヤフラム切替器４２に供給される。ダイヤフラム切替器４２を通して、液晶シリンジ４４に液晶材３０が供給される。液晶シリンジ４４によって所定の圧力を付与された液晶材３０は、チューブ４６を通して液晶ノズル５０から外部の基板（パネル）などに向かって吐出される。

　液晶滴下装置１００によれば、フィルターユニット２０のフィルター部２７（図３参照）が液晶材３０の内部に浸漬されている。冒頭に説明した液晶滴下装置２００（図８参照）とは異なり、液晶滴下装置１００においてはエアー噛みが生じることはない。上述のとおり、エアー噛みは、液晶ノズル５０から吐出された液晶材３０に、液晶ハジキなどの欠陥を発生させる原因となる。

　液晶滴下装置１００においては、エアー噛みが生じないため、液晶ハジキなどの欠陥が発生することもない。液晶滴下装置１００によれば、滴下する液晶材３０にエアー噛みを生じさせることなく、液晶材３０中の異物を適切に濾過した状態で液晶材３０を滴下することができる。パネル不良の発生率が低下されることによって、液晶パネル基板などの製造効率を向上させることが可能となる。

　また、本実施の形態における液晶滴下装置１００は、第１ユニット２１および第２ユニット２２が互いに着脱可能に構成されるため、フィルター構成体２５を容易に交換することができる。フィルター構成体２５として、たとえば直径がφ８ｍｍ、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍの一般的に普及されているもの（いわゆる標準品）を採用することによって、交換に必要な費用も低減することができ、結果として、交換の頻度を高めることを企図することもできる。また、実験結果によれば、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍのフィルター構成体２５を用いることによって、エアー噛みの発生をさらに防止することが可能となる。

　また、冒頭に説明した液晶滴下装置２００（図８参照）とは異なり、液晶滴下装置１００によれば、液晶材３０を加圧する液晶シリンジ４４が、液晶ノズル５０とは独立した系から構成される。液晶滴下装置２００（図８参照）においては、液晶材２３０を加圧する加圧部材２４０とノズル部２５０とが同一の系内に存在する。

　液晶滴下装置１００においては、液晶材３０を加圧する際に、液晶シリンジ４４の加圧によって、液晶ノズル５０に位置ずれが生じることはほとんどない。液晶滴下装置１００は、液晶滴下装置２００に比べて液晶材３０の滴下精度を向上させることも可能となる。

　［実験例］
　図４に示すように、チューブ４０の端部に、フィルター部２７を構成する部材を巻きつけた。フィルター部２７を構成する部材の平均孔径が０．５μｍの場合、液晶材３０を吸い上げることができた。また、フィルター部２７を構成する部材の平均孔径が０．５μｍの場合、ＮＲ（Nitrile　Rubber）異物の除去率は０．０５％、シミ異物の除去率は０．
０５％、微小欠陥の発生抑制率は０．０５％であった。

　一方、フィルター部２７の平均孔径が１．０μｍより大きい場合、液晶材３０を吸い上げることができたものの、ＮＲ異物の除去率、シミ異物の除去率、および微小欠陥の発生抑制率は、所定の基準値を下回った。したがって、液晶滴下装置１００に適用されるフィルター部２７の平均孔径は、０．５μｍ以上１．０μｍ以下であるとよいことがわかる。

　［実施の形態の変形例］
　図５に示すように、液晶滴下装置１００（図１参照）に用いられるフィルター構成体２５においては、フィルター部２７が、メッシュ部２６，２８（フィルター治具部）に対して着脱可能に構成されるとよい（矢印ＡＲ参照）。

　当該構成によれば、フィルター部２７を交換する際に、フィルター部２７のみを交換し、メッシュ部２６，２８を再利用することが可能となる。また、必要に応じてフィルター部２７のみを容易に交換することが可能となる。

　［比較例１］
　図６は、本比較例における液晶滴下装置１０１の全体的な構成を模式的に示す断面図である。図６に示すように、液晶滴下装置１０１においては、フィルターユニット２０Ａが用いられる。フィルターユニット２０Ａは、円柱状の長尺のフィルター部（図示せず）を内蔵する。フィルターユニット２０Ａは、チューブ４０とダイヤフラム切替器４２に接続されたチューブ４８との間に設けられる。

　液晶滴下装置１０１の構成においては、フィルターユニット２０Ａとチューブ４０との接続部４５、および、フィルターユニット２０Ａとチューブ４８との接続部４７の双方において、微小エアーが入り込む虞がある。液晶ノズル５０から液晶材３０が滴下される際、この微小エアーの影響によってエアー噛みが発生し、滴下精度が低下する。

　また、液晶滴下装置１０１の構成においては、接続部４５においてチューブ４０とフィルターユニット２０Ａとを接続する必要がある。接続部４７において、チューブ４８とフィルターユニット２０Ａとを接続する必要がある。上述の実施の形態における液晶滴下装置１００（図１参照）の構成を得る場合に比べて、液晶滴下装置１０１の構成を得るには、より多くの時間、費用および労力が必要となる。

　上述のとおり、液晶滴下装置１０１の構成においては、フィルターユニット２０Ａの内部にフィルター部が設けられる。このフィルター部がフィルターユニット２０Ａから着脱可能に構成されない場合には、上述の実施の形態の変形例の場合とは異なり、フィルターユニット２０Ａの全体を交換する必要がある。

　［比較例２］
　図７は、本比較例における液晶滴下装置１０２の全体的な構成を模式的に示す断面図である。図７に示すように、液晶滴下装置１０２においては、フィルターユニット２０Ｂが用いられる。フィルターユニット２０Ｂは、円板状の短尺のフィルター部（図示せず）を内蔵する。フィルターユニット２０Ｂは、チューブ４０とダイヤフラム切替器４２に接続されたチューブ４８との間に設けられる。

　液晶滴下装置１０２の構成においては、フィルターユニット２０Ｂとチューブ４０との接続部４５、および、フィルターユニット２０Ｂとチューブ４８との接続部４７の双方において、微小エアーが入り込む虞がある。液晶ノズル５０から液晶材３０が滴下される際、この微小エアーの影響によってエアー噛みが発生し、滴下精度が低下する。

　また、液晶滴下装置１０２の構成においては、接続部４５においてチューブ４０とフィルターユニット２０Ｂとを接続する必要がある。接続部４７において、チューブ４８とフィルターユニット２０Ｂとを接続する必要がある。上述の実施の形態における液晶滴下装置１００（図１参照）の構成を得る場合に比べて、液晶滴下装置１０２の構成を得るには、より多くの時間、費用および労力が必要となる。

　上述のとおり、液晶滴下装置１０２の構成においては、フィルターユニット２０Ｂの内部にフィルター部が設けられる。このフィルター部がフィルターユニット２０Ｂから着脱可能に構成されない場合には、上述の実施の形態の変形例の場合とは異なり、フィルターユニット２０Ｂの全体を交換する必要がある。

　以上、本発明に基づいた実施の形態、実験例、および比較例について説明したが、今回開示された実施の形態、実験例、および比較例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０，２１０　液晶容器、１２　開口部、１２Ｄ，２１Ｄ，２５Ｄ　直径、１４　蓋部材、２０，２０Ａ，２０Ｂ　フィルターユニット、２１　第１ユニット、２１Ｔ，２２Ｔ　螺合部、２２　第２ユニット、２３　第１円筒部、２４　第２円筒部、２５　フィルター構成体、２６，２８　メッシュ部（フィルター治具部）、２７　フィルター部、３０，２３０　液晶材、４０，４６，４８　チューブ、４２　ダイヤフラム切替器、４４　液晶シリンジ、４５，４７　接続部、５０　液晶ノズル、１００，１０１，１０２，２００　液晶滴下装置、２２０　濾過部材、２４０　加圧部材、２５０　ノズル部、ＡＲ　矢印。

Claims

　液晶材（３０）を貯留する液晶容器（１０）と、
　フィルター部（２７）を含み、前記液晶材の中に浸漬されたフィルターユニット（２０）と、
　前記フィルター部を通して前記液晶容器から吸い出された前記液晶材を吐出する液晶ノズル（５０）と、を備える、
液晶滴下装置。
　前記フィルターユニット（２０）は、
　中空状に形成された第１筒部（２３）を有する第１ユニット（２１）と、
　中空状に形成された第２筒部（２４）を有する第２ユニット（２２）と、を有し、
　前記第１ユニットおよび前記第２ユニットは、前記第１ユニットおよび前記第２ユニットの間に前記フィルター部を配置した状態で互いに一体化され、
　前記第１ユニットおよび前記第２ユニットが互いに一体化された状態では、前記第１筒部および前記第２筒部は、前記フィルター部を挟んで相互に連通している、
請求項１に記載の液晶滴下装置。
　前記フィルターユニットは、前記フィルター部が着脱可能に取り付けられるフィルター治具部（２６，２８）を有する、
請求項１または２に記載の液晶滴下装置。
　前記フィルター部（２７）の平均孔径は、０．５μｍ以上１．０μｍ以下である、
請求項１から３のいずれかに記載の液晶滴下装置。