CN102000652A - 液晶涂布装置及液晶涂布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一液晶涂布装置及液晶涂布方法。液晶涂布装置包括液晶涂布组件、实时检测器及控制器。此液晶涂布方法包括如下步骤：利用液晶涂布组件来涂布液晶于基板上；利用实时检测器来实时检测涂布于所述基板上的所述液晶，并输出检测信号；以及利用控制器来依据所述检测信号，而控制所述液晶涂布组件。本发明可实时监控液晶涂布情形并可涂布形成均匀的液晶薄膜。

Description

液晶涂布装置及液晶涂布方法
【技术领域】
本发明涉及一种液晶涂布装置及液晶涂布方法，特别是涉及一种可实时(real-time)监控液晶涂布情形并涂布形成均匀的液晶薄膜的液晶涂布装置及液晶涂布方法。
【背景技术】
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已被广泛应用于各种电子产品中，液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其是由液晶显示面板及背光模块(backlight module)所组成。
液晶显示面板是由两片透明基板以及被封于基板之间的液晶所构成。在液晶显示面板的组装制程中，液晶是被填充及密封于透明基板之间。目前，液晶填充于透明基板之间的现有方式为液晶注入方式(vacuum siphon method)及液晶滴下方式(one drop filling，ODF)。
然而，现有液晶注入方式的注入时间过长，而无法应用在大尺寸面板。再者，滴下式注入法(ODF)所使用的设备太过昂贵且制程复杂，且当液晶的滴下量(约0.5mg～1.5mg)不精确时，容易产生气泡或涂布不均匀等问题。
故，有必要提供一种液晶涂布装置及液晶涂布方法，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种液晶涂布装置，所述液晶涂布装置包括：
液晶涂布组件，用以涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头或狭缝式涂布头；
实时检测器，设置于所述液晶涂布组件的一侧，用以实时检测涂布于所述基板上的所述液晶，并输出检测信号；以及
控制器，用以依据所述检测信号，而控制所述液晶涂布组件。
本发明的另一目的在于提供一种液晶涂布方法，所述方法包括如下步骤：
利用液晶涂布组件来涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头或狭缝式涂布头；
利用实时检测器来实时检测涂布于所述基板上的所述液晶，并输出检测信号；以及
利用控制器来依据所述检测信号，而控制所述液晶涂布组件。
在本发明的一实施例中，所述液晶涂布组件为压电式液滴喷头，所述实时检测器是依据一液滴量与电压的关系来调整所述液晶涂布组件的电压。
在本发明的一实施例中，所述实时检测器为电荷藕合器件图像传感器，用以实时监控涂布于所述基板上的所述液晶，并传送所述检测信号至所述控制器，所述检测信号为实时影像信号。所述控制器是对所述实时检测器所传送的所述实时影像信号进行影像灰度比对处理，以计算涂布于所述基板上的所述液晶的实际重量、数量、大小、形状或位置。
在本发明的一实施例中，所述液晶涂布组件为狭缝式涂布头，所述液晶涂布装置还包括若干个量筒、抽取装置及液晶槽，所述量筒是分别连接于所述液晶涂布组件，用以提供所述液晶至所述液晶涂布组件，所述抽取装置是连接于所述量筒与所述液晶槽之间，用以由所述液晶槽抽取所述液晶至所述量筒。
在本发明的一实施例中，所述量筒内的液晶量为液晶显示面板所需的液晶涂布量。
在本发明的一实施例中，所述控制器通过计算若干个液晶单元所需的液晶量及所述液晶涂布组件在涂布时的移动距离，而调整所述液晶涂布组件的移动速度、所述量筒的压力、所述狭缝式涂布头的出口宽度或每二所述液晶单元之间的间距。
在本发明的一实施例中，所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头，所述液晶涂布方法还包括如下步骤：
在涂布所述液晶于所述基板上之前，确认所述液晶涂布组件所喷出的液晶液滴数量和重量是否符合预设要求。
在本发明的一实施例中，所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头，所述控制器是依据所述实时影像信号来计算所述液晶涂布组件所喷出的液晶液滴的数量，并将所述数量与一设定液滴数量进行比较，再依照比较结果来调整所述液晶涂布组件的喷出动作。
本发明的液晶涂布装置及液晶涂布方法可快速地涂布形成均匀的液晶薄膜于透明基板上，因而可大幅提升生产效率，且可简化制程步骤，以节省人力和时间。再者，本发明的液晶涂布装置改善气泡或液晶薄膜不均匀等问题，并可精确地控制液晶涂布量、厚度及均匀性。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1显示依照本发明的第一实施例的液晶涂布装置的示意图；
图2显示依照本发明的第一实施例的液晶涂布方法的方法流程图；
图3A显示依照本发明的第二实施例的液晶涂布装置的示意图；以及
图3B显示依照本发明的第二实施例的液晶涂布装置的示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
请参照图1，其显示依照本发明的第一实施例的液晶涂布装置的示意图。本实施例的液晶涂布装置100是用以涂布形成液晶101于两透明基板102之间，而可形成液晶显示面板。液晶涂布装置100包括若干个液晶涂布组件110、若干个实时检测器120及控制器130。液晶涂布组件110是用以涂布液晶101于透明基板102上，其中液晶涂布组件可为喷墨式涂布头(inkjet printing head)或狭缝式涂布头(slit coating head)。实时检测器120是设置于液晶涂布组件110的一侧，用以实时地感测液晶涂布组件110涂布于透明基板102上的液晶情形，并可输出检测信号至控制器130。控制器130是电性连接于液晶涂布组件110以及实时检测器120，而可依据实时检测器120所输出的检测信号来控制液晶涂布组件110的涂布动作。
如图1所示，在本实施例中，液晶涂布组件110可例如为喷墨式涂布头，用以喷出具有高密度的液晶液滴101于一透明基板102上，其中液晶涂布组件110所喷出的每一液晶液滴101的重量可小于1毫克(mg)，优选小于0.1毫克。液晶涂布组件110所喷出的每二相邻的液晶液滴101之间的间距可小于1毫米(mm)，优选是小于200微米(μm)。由于液晶涂布组件110喷出至透明基板102上的液晶液滴101的排列可相当密集，在表面张力的作用下，透明基板102上的液晶液滴101可自然地扩散成一均匀的液晶薄膜，并可大幅地改善现有液晶滴下方式的液滴不均匀问题。
如图1所示，本实施例的液晶涂布组件110可例如为压电式(Piezoelectric droplet Ejector)液滴喷头，其可通过电压来控制液晶涂布组件110所喷出的液滴量或液滴大小。在本实施例中，可预先量测每一喷头所喷出的液滴量，以得到每一喷头的液滴量与电压的关系。一般而言，喷头的液滴量是正比于其电压。接着，可依据此液滴量与电压的关系来调整每一喷头的电压，而使得所有喷头(液晶涂布组件110)所喷出的液滴量能一致。
如图1所示，本实施例的实时检测器120是用以实时监控液晶涂布组件110的涂布情形，例如涂布于透明基板102上的液晶的重量、数量、大小、形状或位置，并依据涂布于透明基板102上的液晶情形来传送检测信号至控制器130。在本实施例中，实时检测器120可例如为电荷藕合器件图像传感器(Charge Coupled Device，CCD)，其可设置于每一液晶涂布组件110的一侧，用以实时监控涂布于透明基板102上的液晶情形，并可传送实时影像信号(检测信号)至控制器130。
如图1所示，本实施例的控制器130可依据实时检测器120所传送的检测信号来控制液晶涂布组件110的涂布动作。在本实施例中，控制器130可对实时检测器120所传送的实时影像信号(检测信号)进行影像灰度比对处理，以计算涂布于透明基板102上的液晶的实际重量、数量、大小、形状或位置。接着，依据液晶在透明基板102上的实际涂布情形，控制器130可例如调整液晶涂布组件110的电压，以调整液晶涂布组件110所喷出的液晶量。
请参照图2，其显示依照本发明的第一实施例的液晶涂布方法的方法流程图。当利用本实施例的液晶涂布装置100来涂布形成液晶101于透明基板102上时，本实施例的液晶涂布方法可包括如下步骤：利用液晶涂布组件110来涂布液晶101于透明基板102上(步骤S201)；利用实时检测器120来实时检测涂布于透明基板102上的液晶101，并输出检测信号(步骤S202)；以及利用控制器130来依据检测信号，而控制液晶涂布组件110(步骤S203)。在步骤S201之前，例如可利用实时检测器120来预先检测液晶涂布组件110所喷出的液晶液滴数量，并可量测液晶液滴的重量，以确认液晶涂布组件110所喷出的液晶液滴数量和重量是否符合一预设要求。在步骤S201中，液晶涂布组件110可朝一预设方向来移动，因而液晶涂布组件110可朝此预设方向来涂布液晶101于透明基板102上。在步骤S202中，实时检测器120例如可实时地记录液晶液滴101在透明基板102上的影像，并输出实时影像信号(检测信号)至控制器130。在步骤S203中，控制器130例如可依据此实时影像信号来计算液晶涂布组件110所喷出的液晶液滴101的数量，并将此数量与一设定液滴数量进行比较，接着，再依照比较结果来调整液晶涂布组件110的喷出动作(涂布动作)。
因此，本实施例的液晶涂布装置100可利用喷墨式涂布头来涂布形成均匀的液晶薄膜于一透明基板102上，而另一透明基板102可利用密封胶圈(sealant)再组合于具有此液晶薄膜的透明基板102，以组合成液晶显示面板。
请参照图3A和图3B，其显示依照本发明的第二实施例的液晶涂布装置的示意图。第二实施例的液晶涂布装置200包括若干个液晶涂布组件210、若干个实时检测器220、控制器230、若干个量筒240、抽取装置250及液晶槽260。液晶涂布组件210是用以涂布液晶101于透明基板102上，其中液晶涂布组件210例如为狭缝式涂布头。实时检测器220是设置于液晶涂布组件210的一侧，用以实时地感测液晶涂布组件210涂布于透明基板102上的液晶情形，并可输出检测信号至控制器230，其中实时检测器220可例如为影像传感器，其可设置于每一液晶涂布组件210的一侧，并可在涂布时横向移动(如图3B所示)，以实时检测狭缝式涂布头210所喷出的液晶的流速是否均匀，藉以实时检测狭缝式涂布头210所涂布的液晶薄膜，并传送实时影像信号(检测信号)至控制器230。控制器230可对实时检测器220所传送的检测信号进行影像处理，以得到实时的液晶涂布量，并可对应地控制液晶涂布组件210的吐出量或涂布动作。
如图3A所示，本实施例的若干个量筒240是分别连接于液晶涂布组件210，用以提供液晶101至液晶涂布组件210，使得液晶涂布组件210可涂布液晶101于透明基板102上。在本实施例中，量筒240可设有传感器(未显示)，用以感测量筒240内的液晶量，进而可得到量筒240提供至液晶涂布组件210的液晶量，以监控量筒240内的液晶量以及液晶涂布组件210的涂布量，其中量筒240可在气体(如氮气)的冲压下提供液晶101至液晶涂布组件210。抽取装置250例如为泵(pump)，其连接于量筒240与液晶槽260之间，用以由液晶槽260抽取液晶至量筒240。液晶槽260是连接于抽取装置250，用以储放液晶。
如图3A所示，当利用本实施例的液晶涂布装置200来涂布形成液晶101于透明基板102上时，首先，抽取装置250可由液晶槽260抽取液晶至量筒240，其中量筒240内的液晶量可为单一液晶显示面板所需的液晶涂布量。接着，量筒240例如可在气体(如氮气)的冲压下提供液晶101至液晶涂布组件210。接着，液晶涂布组件210可涂布液晶101于透明基板102上，其中液晶涂布组件210可朝此预设方向来涂布液晶101于透明基板102上。接着，实时检测器220可检测涂布于透明基板102上的液晶101，并输出检测信号。接着，控制器230可依据检测信号来控制液晶涂布组件210的涂布动作。再者，控制器230更可依据检测信号来控制量筒240的压力或狭缝式涂布头的出口宽度。
如图3A所示，在第二实施例中，液晶涂布装置200同时涂布液晶101于透明基板102的多个区域中，以形成多个液晶单元103，再裁切组装成多个液晶显示面板。此时，每一液晶涂布组件210可用以涂布一液晶单元103，且控制器230可通过计算液晶单元103所需的液晶量及液晶涂布组件210在涂布时的移动距离，而调整液晶涂布组件210的移动速度、量筒240的压力、狭缝式涂布头的出口宽度或每二液晶单元103之间的间距，以确保每一液晶单元103的液晶薄膜的均匀性。再者，当液晶涂布组件210在每二液晶单元103之间移动时，抽取装置250可由液晶槽260抽取液晶至量筒240，以补充量筒240内的液晶量。
由上述可知，相较于现有的液晶涂布方式，本发明的液晶涂布装置及液晶涂布方法可快速地涂布形成液晶薄膜于透明基板上，因而大幅提升生产效率，且液晶涂布方法的步骤相当简单，而可节省人力和时间。再者，本发明的液晶涂布装置可涂布形成具高均匀性的液晶薄膜，并可改善气泡或液晶薄膜不均匀等问题。又，由于液晶涂布装置设有实时检测器来实时检测液晶涂布情形，因而可精确地控制液晶涂布量、厚度及均匀性，以改善液晶的涂布质量，并可减少液晶的浪费。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶涂布装置，其特征在于：所述液晶涂布装置包括：
液晶涂布组件，用以涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头或狭缝式涂布头；
实时检测器，设置于所述液晶涂布组件的一侧，用以实时检测涂布于所述基板上的所述液晶，并输出检测信号；以及
控制器，用以依据所述检测信号，而控制所述液晶涂布组件。
2.根据权利要求1所述的液晶涂布装置，其特征在于：所述液晶涂布组件为压电式液滴喷头，所述实时检测器是依据一液滴量与电压的关系来调整所述液晶涂布组件的电压。
3.根据权利要求1所述的液晶涂布装置，其特征在于：所述实时检测器为电荷藕合器件图像传感器，用以实时监控涂布于所述基板上的所述液晶，并传送所述检测信号至所述控制器，所述检测信号为实时影像信号，所述控制器是对所述实时检测器所传送的所述实时影像信号进行影像灰度比对处理，以计算涂布于所述基板上的所述液晶的实际重量、数量、大小、形状或位置。
4.根据权利要求1所述的液晶涂布装置，其特征在于：所述液晶涂布组件为狭缝式涂布头，所述液晶涂布装置还包括若干个量筒、抽取装置及液晶槽，所述量筒是分别连接于所述液晶涂布组件，用以提供所述液晶至所述液晶涂布组件，所述抽取装置是连接于所述量筒与所述液晶槽之间，用以由所述液晶槽抽取所述液晶至所述量筒。
5.根据权利要求4所述的液晶涂布装置，其特征在于：所述量筒内的液晶量为液晶显示面板所需的液晶涂布量。
6.根据权利要求5所述的液晶涂布装置，其特征在于：所述控制器通过计算若干个液晶单元所需的液晶量及所述液晶涂布组件在涂布时的移动距离，而调整所述液晶涂布组件的移动速度、所述量筒的压力、所述狭缝式涂布头的出口宽度或每二所述液晶单元之间的间距。
7.一种液晶涂布方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
利用液晶涂布组件来涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头或狭缝式涂布头；
利用实时检测器来实时检测涂布于所述基板上的所述液晶，并输出检测信号；以及
利用控制器来依据所述检测信号，而控制所述液晶涂布组件。
8.根据权利要求7所述的液晶涂布方法，其特征在于：所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头，所述液晶涂布方法还包括如下步骤：
在涂布所述液晶于所述基板上之前，确认所述液晶涂布组件所喷出的液晶液滴数量和重量是否符合预设要求。
9.根据权利要求7所述的液晶涂布方法，其特征在于：所述液晶涂布组件为狭缝式涂布头，所述实时检测器设置于每一所述液晶涂布组件的一侧，并在涂布时横向移动，以实时检测所述狭缝式涂布头所喷出的所述液晶的流速是否均匀。
10.根据权利要求7所述的液晶涂布方法，其特征在于：所述液晶涂布组件为喷墨式涂布头，所述控制器是依据所述实时影像信号来计算所述液晶涂布组件所喷出的液晶液滴的数量，并将所述数量与一设定液滴数量进行比较，再依照比较结果来调整所述液晶涂布组件的喷出动作。
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