CN102096248A - 喷射液晶的方法及利用该方法的lc分配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷射液晶的方法以及一种用于执行该方法的LC分配器。该方法利用设置有LC喷嘴单元的LC喷射器，该LC喷嘴单元具有喷嘴端部，液晶通过所述喷嘴端部喷射到母基板的单元面板区域上。该方法包括将液晶喷射到所述单元面板区域上的步骤。喷射液晶的步骤包括如下步骤：从LC喷嘴单元喷射0.1mg至0.8mg的液晶；以及控制LC喷射器，使得当将液晶喷射到单元面板区域的中央部分上时喷嘴端部与母基板之间的距离大于当将液晶喷射到单元面板区域的周边部分上时它们之间的距离。

Description

喷射液晶的方法及利用该方法的LC分配器

技术领域

本发明总体涉及喷射液晶的方法及利用该方法的LC(液晶)分配器，更具体地说，涉及在制造LCD(液晶显示器)的过程中将液晶喷射到母基板上的步骤时使用的液晶喷射方法以及利用该方法的LC分配器。

背景技术

一般而言，LCD包括其中具有滤色器层的滤色器基板、其上设置有驱动单元的TFT(薄膜晶体管)基板、施加于滤色器基板与TFT基板(为了便于解释，这些基板也被称作“母基板”)之间以便将母基板彼此粘附在一起的密封剂、以及介于母基板之间的液晶层。

这种母基板包括一个或多个单元面板区域。每个单元面板区域形成一个LCD。

LCD以利用构成液晶层的液晶分子的光偏振来控制穿过液晶层的透光量的方式显示期望的图像。为了制造这种LCD，在将母基板彼此粘附在一起之前，执行将恒定量的液晶施加于滤色器基板上或TFT基板上的步骤。

为了将液晶施加于母基板，使用LC分配器。LC分配器包括将液晶滴注到母基板上的头部单元。这里，头部单元将恒定量的液晶滴注到母基板的每个单元面板区域上。

为了滴注恒定量的液晶，使用泵。换句话说，通过泵将预定量的液晶从液晶储罐泵送到喷嘴。从而，恒定量的液晶从喷嘴滴注到母基板上。

在传统技术中，泵将1mg至3mg的液晶泵送出喷嘴并滴注到母基板上。如果由泵泵送的液晶是1mg或更少，则由于喷嘴端部与液晶之间的表面张力可能使粘性的液晶不能与喷嘴分离。

然而，当液晶滴落时，重量范围在1mg至3mg的液晶以液晶滴的形式滴落，而不是在被雾化的情况下滴落。当该滴液晶与母基板碰撞时，该滴液晶的形状由于碰撞的冲击而瞬时变形。

当该滴液晶的形状瞬时变形时，液晶碎滴(drop pieces)可能会从该滴液晶飞溅，因而施加于除该滴液晶滴注的部分以外的不期望的部分上。如果液晶碎滴施加于将施加密封剂的部分上，则母基板不能可靠地彼此粘附在一起。而且，液晶碎滴从单元面板区域被移除，导致施加于单元面板区域的液晶总量变得少于液晶的预定量。

同时，粘附在一起的母基板之间的间隙非常小，在微米级。介于两个母基板之间的液晶层也非常薄，换句话说，其厚度在微米级。因此，在从喷嘴滴注1mg至3mg液晶的典型LC分配器的情况下，在直接滴注液晶的区域与滴注的液晶回流的区域之间，液晶层的厚度不同。液晶层厚度的不同导致在具有不同厚度的区域之间透过液晶层的光的路径不同。因此，如果这用于产品中，则在屏幕上形成斑点，因而导致有缺陷的产品。

发明内容

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题而提出了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种将液晶喷射成小微粒(而不是滴注)的方法，因而避免了出现斑点，还提供一种利用该方法的LC分配器。

本发明的另一目的是提供一种喷射液晶的方法，使得液晶精确地施加于单元面板区域，还提供一种利用该方法的LC分配器。

为了实现上述目的，本发明提供一种利用LC喷射器来喷射液晶的方法，该LC喷射器设置有具有喷嘴端部的LC喷嘴单元，液晶通过该喷嘴端部喷射到母基板的单元面板区域上。该方法包括将液晶喷射到单元面板区域上的步骤。喷射液晶的步骤包括如下步骤：从LC喷嘴单元喷射0.1mg到0.8mg的液晶；以及控制LC喷射器，使得当将液晶喷射到单元面板区域的中央部分上时LC喷嘴单元的喷嘴端部与母基板之间的距离大于当将液晶喷射到单元面板区域的周边部分上时LC喷嘴单元的喷嘴端部与母基板之间的距离。

该方法可以进一步包括步骤：在将液晶喷射到单元面板区域上之前根据LC喷嘴单元的喷嘴端部与母基板之间的距离来测量液晶的喷射角度。在将液晶喷射到单元面板区域上的步骤中，可以根据所测量的喷射角度来控制LC喷嘴单元的喷嘴端部与母基板之间的距离。

而且，将液晶喷射到单元面板区域上的步骤可以进一步包括如下步骤：实时地测量LC喷射器的位置；以及在LC喷射器连续地水平移动的同时，响应于LC喷射器的位置而向上或向下移动LC喷射器。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于执行液晶喷射方法的LC分配器，该LC分配器包括：LC喷射器，该LC喷射器具有设置有喷嘴端部的LC喷嘴单元，该喷嘴端部将液晶喷射到母基板的单元面板区域上，该LC喷射器还具有以围绕LC喷嘴单元的周边的形状设置的气体喷嘴单元，该气体喷嘴单元排放气体以便雾化从LC喷嘴单元喷射的液晶；恒量LC馈送器，用于向LC喷嘴单元供应恒定量的液晶；提升驱动单元，用于提升LC喷射器；位置感测单元，用于探测LC喷射器在单元面板区域上的位置坐标；以及提升控制器，根据由位置感测单元探测的LC喷射器的位置坐标来控制提升驱动单元。

在另一方面，本发明提供一种用于执行液晶喷射方法的LC分配器，该LC分配器包括：LC喷射器，具有设置有喷嘴端部的LC喷嘴单元，该LC喷嘴单元被供以液晶，从而液晶滴形成在喷嘴端部上，该LC喷射器还具有以围绕LC喷嘴单元的周边的形状设置的气体喷嘴单元，该气体喷嘴单元排放气体以便将液晶滴从LC喷嘴单元的喷嘴端部滴注到母基板的单元面板区域上；恒量LC馈送器，用于向LC喷嘴单元的喷嘴端部供应恒定量的液晶；提升驱动单元，用于提升LC喷射器；位置感测单元，用于探测LC喷射器在单元面板区域上的位置坐标；以及提升控制器，根据由位置感测单元探测的LC喷射器的位置坐标来控制提升驱动单元。

附图说明

从下面结合附图的详细描述，本发明的上述及其他的目的、特征和优点将更容易理解，附图中：

图1是示出了根据本发明实施例的LC分配器的LC喷射器和恒量LC馈送器的截面图；

图2是示出了根据本发明的喷射液晶的方法的示意图；

图3A和3B是示出了从图2方法中所使用的LC喷射器的喷嘴端部滴注液晶滴的视图；

图4是利用图2中方法的LC分配器的框图；以及

图5是图2方法中所使用的LC分配器的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明优选实施例的用于喷射液晶的方法以及利用该方法的LC分配器。

图1是示出了根据本发明实施例的LC分配器的LC喷射器110和恒量LC馈送器120的截面图。图2是示出了根据本发明的喷射液晶的方法的示意图。

如图1和2所示，LC喷射器110包括LC喷嘴单元111和气体喷嘴单元116。

LC喷射器110设置在母基板1上方，以便可向上和向下移动。这样，能够控制LC喷射器110与由LC分配器支承的母基板1之间的距离。母基板1可以包括包含滤色器层的滤色器基板或其上安装有驱动装置的TFT基板。

液晶L通过LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a喷射到母基板1的单元面板区域P上。

这里，在本发明的说明书中，术语“喷射”不仅表示通过施加于液晶的相对较高的压力排放液晶，而且表示从喷嘴端部111a以预定角度滴注液晶。而且，术语“液晶的滴注”意味着在预定角度范围内滴注液晶的所有情况，不仅包括在预定量的压力下通过液晶自身从喷嘴端部111a滴注液晶的情况，而且包括液晶滴形成在喷嘴端部111a上然后通过对其应用独立的方式(诸如气体)而使得液晶滴从喷嘴端部111a滴落的情况。

气体喷嘴单元116排放气体以便将从LC喷嘴单元111喷射的液晶L雾化成小微粒或使得液晶滴L从喷嘴端部111a滴落。优选地，气体喷嘴单元116被构造成使其围绕LC喷嘴单元111。

气体喷嘴单元116可以包括具有旋流槽的气体通道，使得气体在沿着气体通道向下运动的同时能够旋转。因此，从LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a喷射的液晶L射流的周边部分通过与气体碰撞能够雾化成小微粒。

气体喷嘴单元116的喷嘴端部116a可以朝着LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a定向。

在这种情况下，已经形成在LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a上的液晶滴通过从气体喷嘴单元116排放的气体能够滴注到单元面板区域P上，即使该滴液晶相对较轻。

从气体喷嘴单元116排放的气体用作空气帘(air curtain)，防止从LC喷嘴单元111喷射的液晶被施加到预定区域以外的部分上。

气体喷嘴单元116可从储气罐105供以气体。在这种情况下，气体喷嘴单元116通过气体供应管路106连接于储气罐105。而且，气体供应管路106上设置有供应气体控制阀107，以便控制气体供应管路106的打开。

恒量LC馈送器120设置在靠近LC喷嘴单元111入口的位置处。恒量LC馈送器120可以包括泵。在该实施例中，该泵包括连接于液晶储罐102的入口端121、连接于LC喷嘴单元111的出口端123、设置在入口端121与出口端123之间的气缸125、以及设置在气缸125中以便可向上和向下移动并可旋转的活塞127。当活塞127向下移动预定的距离时，液晶L经由出口端123被推到LC喷嘴单元111。

同时，LC分配器可以进一步包括控制单元130，该控制单元控制恒量LC馈送器120的操作并控制进入气体喷嘴单元116中的气体的供应。这将在后面详细解释。

图2是示出了利用根据本发明实施例的液晶喷射方法在将液晶L喷射到单元面板区域P上的步骤中LC喷射器110的高度相对于母基板1变化的构思图。

如图2所示，一般而言，根据LCD(液晶显示器)的尺寸，提供给LC分配器的母基板1包括一个或多个单元面板区域P。每个单元面板区域P形成单个LCD。此外，密封剂S施加于单元面板区域P的周边，并且母基板1通过密封剂S彼此粘附在一起。

因此，如果母基板1具有多个单元面板区域P(参照图5)，则在分配过程之后执行沿着单元面板区域P切割母基板1的附加过程。

在本发明中，当将液晶喷射到单元面板区域P上时，控制LC分配器，使得LC喷射器110与母基板1之间的位于单元面板区域P的中央部分c上的距离H大于LC喷射器110与母基板1之间的位于单元面板区域P的周边部分e上的距离。这里，术语“单元面板区域P的周边部分e”表示限定于单元面板区域之上且与施加密封剂S的部分邻近的部分。

详细地，从LC喷射器110喷射的液晶L被从气体喷嘴单元116排出的气体雾化并以预定的喷射角度a推进。这样，液晶L射流的截面宽度与远离LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a移动的距离成正比地增大。因此，液晶L射流与单元面板区域P接触的面积与LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a和母基板1之间的距离H成正比。

例如，假设仅LC喷射器110向上或向下移动而母基板1不移动，则当将液晶喷射到单元面板区域P的周边部分e上时，优选地，LC喷射器110在其高度下降之后喷射液晶，以防止液晶施加于施加密封剂S的部分上。此外，当将液晶喷射到单元面板区域P的中央部分c上时，优选地，控制LC喷射器110，使得其高度与将液晶喷射到周边部分e上时的高度对比地增加。因此，能够增大液晶的雾化程度，从而防止出现斑点。此外，能够增大母基板1的被液晶L射流所覆盖的部分的面积。

同时，可以控制LC分配器，使得从LC喷嘴单元111喷射液晶0.1mg至0.8mg并雾化。在具有上述范围重量的液晶被喷射和滴注到母基板1上的情况下，能够防止在LCD上出现斑点。

为了实现上述目的，例如，从恒量LC馈送器120向LC喷嘴单元111供应1mg至3mg的液晶。此外，从气体喷嘴单元116朝向LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a连续地或以规则时间间隔(即，间歇地)排放气体。因此，当具有预定体积的液晶形成在LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a上时，其能够通过从气体喷嘴单元116排出的气体而被喷射。

可替换地，如图3A所示，可以控制LC分配器，使得待喷射到单元面板区域P上的液晶L被供应至LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a并进而被赋予液晶滴的形状，之后，如图3B所示，从气体喷嘴单元116朝向LC喷嘴单元111排放气体以喷射该滴液晶L。

在这种情况下，恒量LC馈送器120泵送0.1mg至0.8mg的液晶至LC喷嘴单元111的喷嘴端部111a的步骤以及从气体喷嘴单元116排放气体的步骤交替地进行。因此，与0.1mg至0.8mg的液晶不能从喷嘴端部自由下落的传统技术不同，本发明能够将0.1mg至0.8mg的液晶滴注到单元面板区域P上。

即使在这种情况下，具有0.1mg至0.8mg范围的重量的液晶具有对应于重量的微小的体积，并以通过与气体碰撞而限定的预定的喷射角度被滴注。此外，如上所述，从气体喷嘴单元116排放的气体用作空气帘。

同时，在将液晶喷射到单元面板区域P上的步骤之前，可以执行根据LC喷射器110的高度来测量液晶的喷射角度的步骤。因此，能够预先设定LC喷射器110的高度，其基于单元面板区域P的周边部分上的位置。在将液晶喷射到单元面板区域P上的步骤中，能够基于所测量的喷射角度来控制LC喷射器110的高度。

在该实施例中，LC喷射器110耦接于分配头103，以便可向上和向下移动。分配头103耦接于横跨基板之上的头支撑杆104，以便可水平移动。在这种情况下，将液晶喷射到单元面板区域P上的步骤包括如下步骤：实时地测量LC喷射器110的位置，以及响应于连续水平移动的LC喷射器110的位置来控制LC喷射器110的高度。

因此，LC喷射器110能够将液晶连续地施加到母基板1上。

这里，在将液晶喷射到单元面板区域P上的步骤之前，能够预先设定有关LC喷射器110高度的信息，其响应于LC喷射器110位置。

图4是利用根据本发明实施例的液晶喷射方法的LC分配器100的框图。

如图4所示，LC分配器100包括LC喷射器110、恒量LC馈送器120、提升驱动单元140、位置感测单元150以及控制单元130。

恒量LC馈送器120既连接于其中存储液晶的液晶储罐102，又连接于LC喷嘴单元111。恒量LC馈送器120用来向LC喷嘴单元111供应恒定量的液晶。

恒量LC馈送器120可以包括泵，该泵在控制单元130的控制下确定泵送强度。控制单元130可以包括流体控制器131。流体控制器131控制恒量LC馈送器120的操作。此外，与恒量LC馈送器120的操作协同，流体控制器131还控制气体供应控制阀107，以打开或关闭连接于气体喷嘴单元116的气体通道。这样，从气体喷嘴单元116排放气体的时间和向LC喷嘴单元111供应液晶的时间被流体控制器131和恒量LC馈送器120控制，从而能够喷射0.1mg至0.8mg的液晶。

提升驱动单元140用来提升LC喷射器110。

位置感测单元150探测LC喷射器110在单元面板区域P之上的位置坐标。诸如CCD照相机的图像获取装置可以用作位置感测单元150。

控制单元130控制提升驱动单元140，使得响应于由位置感测单元150探测的LC喷射器110的位置坐标来操作提升驱动单元。在这种情况下，控制单元130可以包括用于控制提升驱动单元140的操作的提升控制器135。

这里，可以通过如上所述的单个过程来操作控制单元130。可替换地，控制单元130可作为提升控制器135和流体控制器131来双重操作。在双重操作控制单元130的情况下，提升控制器135和流体控制器131彼此协同操作。例如，由控制单元130来控制LC分配器，使得当将液晶喷射到母基板的单元面板区域的中央部分上时LC喷射器110与母基板1之间的位于单元面板区域之上的距离大于当将液晶喷射到单元面板区域的周边部分上时它们之间的距离。

图5是示出了根据本发明的LC分配器100的一个实例的透视图。

如图5所示，首先，将基板1放置到设置于框架101上的工作台102上，以便将液晶分配到基板1上。在这种状态，沿着预定的图样操作设置于工作台102上方的分配头103，并且耦接于分配头103的LC喷射器110将液晶喷射到基板1上。分配头103沿着安装于框架101上的头支撑杆104移动。头支撑杆104在其两端上折弯，该两端耦接于框架101，以便可在框架101上沿纵向移动。此外，头支撑杆104横跨工作台102之上。工作台102支撑于设置在框架101上的支承工作台105上，并且可相对于支承工作台105沿纵向移动。这里，工作台102移动的方向垂直于头支撑杆104的纵向。LC分配器100可以进一步包括用于测量液晶重量的测重单元106。

如上所述，在本发明中，控制LC分配器，使得LC喷射器与母基板之间的位于单元面板区域的中央部分之上的距离大于位于其周边部分之上的距离。这样，待分配到母基板上的液晶在单元面板区域的其内侧施加有密封剂的部分内被喷射到单元面板区域上。从而，确保基板之间的足够的粘附力。能够精确地控制液晶总量。

此外，由于能够控制待分配的液晶的大小以使其足够小，所以防止了液晶碎滴施加于期望分配部分之外的部分上，并防止了斑点形成在基板上。

尽管为了示出目的已经公开了本发明的优选实施例，但本领域技术人员将理解在不背离所附权利要求公开的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、添加和替换也是可行的。

Claims (8)

1.一种利用LC喷射器来喷射液晶的方法，所述LC喷射器设置有LC喷嘴单元，所述LC喷嘴单元具有喷嘴端部，液晶通过所述喷嘴端部喷射到母基板的单元面板区域上，所述方法包括：

将液晶喷射到所述单元面板区域上，其中喷射液晶的步骤包括：

从所述LC喷嘴单元喷射0.1mg至0.8mg的液晶；以及控制所述LC喷射器，使得当将液晶喷射到所述单元面板区域的中央部分上时所述LC喷嘴单元的喷嘴端部与所述母基板之间的距离大于当将液晶喷射到所述单元面板区域的周边部分上时所述LC喷嘴单元的喷嘴端部与所述母基板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在将液晶喷射到所述单元面板区域上之前，根据所述LC喷嘴单元的喷嘴端部与所述母基板之间的距离来测量液晶的喷射角度，

其中，在将液晶喷射到所述单元面板区域上的过程中，基于所测量的喷射角度来控制所述LC喷嘴单元的喷嘴端部与所述母基板之间的距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，将液晶喷射到所述单元面板区域上的步骤还包括：

实时地测量所述LC喷射器的位置；以及

在所述LC喷射器连续地水平移动的同时，响应于所述LC喷射器的位置而向上或向下移动所述LC喷射器。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过朝向所述LC喷嘴单元的喷嘴端部排放气体来执行从所述LC喷嘴单元喷射0.1mg至0.8mg的液晶。

5.一种用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的LC分配器，包括：

LC喷射器，具有：设置有喷嘴端部的LC喷嘴单元，所述喷嘴端部将液晶喷射到母基板的单元面板区域上；以及气体喷嘴单元，以围绕所述LC喷嘴单元的周边的形状设置，所述气体喷嘴单元排放气体以雾化从所述LC喷嘴单元喷射的液晶；

恒量LC馈送器，用于向所述LC喷嘴单元供应恒定量的液晶；

提升驱动单元，用于提升所述LC喷射器；

位置感测单元，用于探测所述LC喷射器在所述单元面板区域上的位置坐标；以及

提升控制器，根据由所述位置感测单元探测的所述LC喷射器的位置坐标来控制所述提升驱动单元。

6.根据权利要求5所述的LC分配器，其中，所述气体喷嘴单元具有朝向所述LC喷嘴单元倾斜的气体通道，并且所述气体通道具有旋流槽，所述旋流槽被构造成使得当气体沿着所述气体通道向下移动时气体旋转。

7.一种用于执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法的LC分配器，包括：

LC喷射器，具有：设置有喷嘴端部的LC喷嘴单元，所述LC喷嘴单元被供以液晶，使得液晶滴形成在所述喷嘴端部上；以及气体喷嘴单元，以围绕所述LC喷嘴单元的周边的形状设置，所述气体喷嘴单元排放气体，以便将所述液晶滴从所述LC喷嘴单元的喷嘴端部滴注到母基板的单元面板区域上；

恒量LC馈送器，用于向所述LC喷嘴单元的喷嘴端部供应恒定量的液晶；

提升驱动单元，用于提升所述LC喷射器；

位置感测单元，用于探测所述LC喷射器在所述单元面板区域上的位置坐标；以及

提升控制器，根据由所述位置感测单元探测的所述LC喷射器的位置坐标来控制所述提升驱动单元。

8.根据权利要求7所述的LC分配器，其中，所述气体喷嘴单元具有朝向所述LC喷嘴单元倾斜的气体通道，并且所述气体通道具有旋流槽，所述旋流槽被构造成使得当气体沿着所述气体通道向下移动时气体旋转。

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