CN1324355C - 液晶分注装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶分注装置，用于容易地检测在液晶排放泵中产生的蒸气，所述液晶分注装置包括：容纳液晶的容器；用于吸入和排出容器中所容纳的液晶的排放泵；以及喷嘴，用于将排放泵所排出的液晶分注在基板上。所述排放泵包括：缸体；活塞，插入缸体内并且在其下部的特定区域中具有槽，所述活塞用于通过转动和上下运动来吸入和排出液晶；吸入口和排出口，用于根据活塞的运动而相应地吸入和排出液晶；以及容纳所述缸体和所述活塞的壳体，在该壳体的下部具有透明窗口。

Description

液晶分注装置

技术领域

本发明涉及液晶分注装置，更具体地，涉及一种通过在液晶排放泵的底部安装一透明窗口而容易地判断在排放液晶时所产生的蒸汽，从而可以防止液晶劣化的液晶分注装置。

背景技术

近来，由于便携式电子设备的小尺寸、轻质量以及高功效操作，已经开发出了诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、以及笔记本计算机等的各种便携式电子设备。相应地，开发了多种平板显示器件，诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)、场致发光显示器(FED)以及真空荧光显示器(VFD)。在这些平板显示器件中，LCD由于其简单的驱动方案和卓越的图像质量而在目前被大量生产。

图1是根据现有技术的LCD器件的剖面图。在图1中，LCD器件1包括：下基板5、上基板3以及形成在其间的液晶层7。下基板5是驱动器件阵列基板，并且包括多个像素(未示出)和形成在各个像素上的驱动器件(如薄膜晶体管(TFT))。上基板3是滤色器基板，并且包括一滤色层，用于再现真实色彩。此外，在下基板5和上基板3上分别形成有像素电极和公共电极。在下基板5和上基板3上都形成有取向层，用于使液晶层7的液晶分子定向排列。

利用密封剂9将下基板5和上基板3沿周边进行接合，并且将液晶层7限定在该周边之内。另外，通过形成在下基板5上的驱动器件而使液晶层7的液晶分子重新定向，以控制通过液晶层7透射的光量，从而显示图像。

图2是根据现有技术的LCD器件制造方法的流程图。在图2中，制造方法包括用于制造LCD器件的三个子处理：驱动器件阵列基板处理，用于在下基板5上形成驱动器件；滤色器基板处理，用于在上基板3上形成滤色器；以及单元处理。

在步骤S101中，通过驱动器件阵列处理在下基板5上形成多个选通线和数据线，以限定像素区域，并且在各像素区域上形成与选通线和数据线连接的薄膜晶体管。此外，通过驱动器件阵列处理形成与薄膜晶体管连接的像素电极，用于根据通过薄膜晶体管所提供的信号来驱动液晶层。

在步骤S104，通过滤色器处理在上基板3上形成用于再现色彩的R、G和B滤色器层以及公共电极。

在步骤S102和S105，在下基板5和上基板3上形成取向层。然后，分别对各取向层进行磨擦，以引起液晶层7的液晶分子的表面锚定(anchoring)(即，预倾角和取向方向)。

在步骤S103，在下基板5上散布隔块，用于维持下基板5和上基板3之间的均匀单元间隙。

在步骤S106，沿上基板3的外部印刷密封剂。

在步骤S107，通过压合将下基板5和上基板3组装在一起。

下基板5和上基板3都由玻璃基板制成，并且包括多个单位显示板区域，在该单位显示板区域上形成有驱动器件和滤色器层。

在步骤S108，将组装好的上玻璃基板3和下玻璃基板5切割成单位显示板。

在步骤S109，通过液晶注入孔将液晶材料注入在单位显示板的上基板3和下基板5之间形成的间隙中。通过密封该液晶注入孔而完成充注好的单位显示板。

在步骤S110，对充注和密封好的单位显示板进行测试。

图3是用于制造根据现有技术的LCD器件的液晶注入系统的示意图。在图3中，将容纳有液晶材料14的容器12放置在真空室10中，并且将液晶显示板1设置在容器12的上侧。然后，将真空室10连接到真空泵(未示出)，以在真空室10内维持预定的真空/压力状态。此外，在真空室10中安装有液晶显示板移动装置(未示出)，用于将液晶显示板1从容器12的上侧移动至液晶材料14的表面，从而使液晶显示板1的注入孔16与液晶材料14接触。因此，通常将该方法称为液晶浸渍注入法。

在液晶显示板1的注入孔16与液晶材料14的表面接触的状态下，当通过向真空室10中注入氮气(N₂)而使真空室10中的真空/压力水平降低时，通过液晶显示板1之中的真空/压力水平和真空室10中的真空/压力水平之间的压力差将液晶材料14通过注入孔16注入到液晶显示板1中。在液晶材料14完全充入液晶显示板1中后，利用密封剂将注入孔16密封以将液晶材料14密封在液晶显示板1中。因此，将该方法称为真空注入法。

然而，在液晶浸渍注入法和/或真空注入法中存在几个问题。

首先，液晶材料14注入到液晶显示板1的总时间相对较长。通常，液晶显示板1中的驱动器件阵列基板和滤色器基板之间的间隙相对较窄，即，几个微米。因此，每单位时间只有相对小量的液晶材料14注入到液晶显示板1中。例如，将液晶材料14完全注入到一个15英寸的液晶显示板大约需要8个小时，因此降低了生产效率。

其次，在液晶注入法中增大了液晶材料14的耗费。实际上仅将容器12中的少量液晶材料14注入液晶显示板1。因此，在将液晶显示板1装进真空室10的过程中，未使用的液晶材料14曝露于大气或者某种气体，从而污染了液晶材料14。因此，在将液晶材料14注入多个液晶显示板1之后必须将任何剩余的液晶材料14丢弃，从而增加了制造成本。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种液晶分注装置，用于直接地将液晶分注在包括至少一个液晶板的大面积的玻璃基板之上。

本发明的另一目的在于提供一种液晶分注装置，用于通过在壳体的底部安装一透明窗口而容易地检测在液晶排放泵中所含有的蒸气，从而防止液晶显示器件的劣化。

本发明的又一目的在于提供一种液晶分注装置，通过在壳体的底部安装底盖以单独地安装该壳体、并且通过在该底盖上安装一窗口，从而可以容易地检测并且去除剩余液晶。

为达到这些和其他的优点并且根据本发明的目的，如本文所实施和广义说明的，提供了一种液晶排放泵，包括：壳体；形成在该壳体的底部的透明窗口；容纳在该壳体中的缸体；插入该缸体中并在其底部的特定区域具有槽的活塞，用于通过转动和上下移动来吸入并且排出液晶；以及，吸入口和排出口，用于随着活塞的运动而相应地吸入和排出液晶。

将形成在活塞上的杆可转动地固定在一旋转部件的孔中，从而随着旋转部件的转动而相应地转动和上下运动，由此吸入和排出液晶。通过在壳体上安装窗口，可以容易地验证在液晶排放泵中所产生的蒸气，从而可以防止由液晶的不精确分注而导致的液晶显示装置的劣化。

单独地将底盖接合到壳体的底部，从而可以通过将底盖与壳体分离而简单地去除残留在壳体中的液晶。

为了实现这些和其他的优点并且根据本发明的目的，如本文所实施和广义说明的，提供了一种液晶分注装置，包括：容器，其中容纳有液晶；液晶排放泵，用于吸入并且排放容器中所容纳的液晶；以及喷嘴，用于把从该排放泵排出的液晶分注到基板上。所述液晶排放泵包括：缸体；插入该缸体中并在底部的一定区域具有槽的活塞，用于通过转动和上下运动而相应地吸入并排出液晶；吸入口和排出口，用于随着该活塞的运动而相应地吸入和排出液晶；以及容纳该缸体和活塞的壳体，在该壳体的底部具有一透明窗口。

通过以下的详细说明，结合附图，可以更清楚地理解本发明的其他目的、特点和优点。

附图说明

附图帮助更好地理解本发明，并构成本申请的一部分，附图显示了本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。

在这些附图中：

图1是根据现有技术的液晶显示(LCD)器件的剖面图；

图2是根据现有技术的LCD器件制造方法的流程图；

图3是用于制造根据现有技术的LCD器件的液晶注入系统的示意图；

图4是由根据本发明的液晶分注方法所制造的LCD器件的剖面图；

图5是利用液晶分注方法制造LCD器件的方法的流程图；

图6是该液晶分注方法的基本原理图；

图7是根据本发明的液晶分注器的透视图；

图8是根据本发明的液晶分注器的分解透视图；

图9A是根据本发明的液晶分注器的液晶排放泵的透视图；

图9B是液晶排放泵的分解透视图；

图10是示出液晶排放泵固定在固定单元上的状态的图；

图11A至11D是液晶排放泵的操作图；以及

图12是增大了固定角的液晶排放泵的视图。

具体实施方式

下面对附图所示的本发明优选实施例进行详细说明。

为了解决传统的液晶注入法(如液晶浸渍方法或液晶真空注入法)中的问题，最近已经提出了一种液晶滴注法。液晶滴注法是一种通过直接将液晶注在基板上并且在基板的组装过程中将基板压合在一起而将所滴注的液晶扩散到整个平板上以形成液晶层的方法，而不是通过平板内部和外部的压力差将液晶注入空的单位显示板中而形成液晶层。根据上述液晶滴注法，在较短的时间内将液晶直接滴在基板上，从而可以快速地形成较大面积的LCD的液晶层。此外，由于直接滴注所需量的液晶，所以可以减小液晶的消耗，因此可以降低制造成本。

图4是示出根据本发明的液晶分注方法的基本原理的视图。在图4中，可以在将具有驱动器件的下基板105和具有滤色器的上基板103进行组装之前，将液晶材料107滴在该下基板105上。另选地，可以将液晶材料107滴在形成有滤色器的上基板103上。例如，可以将液晶材料107形成在薄膜晶体管(TFT)基板或者滤色器(CF)基板上。

至少可以沿上基板103的外周部分涂布密封剂109。然后，可以通过将上基板103和下基板105压合在一起而将上基板103和下基板105组装起来，从而形成LCD显示板101。因此，可以通过在上基板103和/或下基板105之间施加压力而使液晶材料107的小滴散布在上基板103和下基板105之间，从而可以在上基板103和下基板105之间形成具有均匀厚度的液晶材料层。因此，在根据本发明的示例性的LCD器件制造方法中，可以在将上基板103和下基板105组装在一起以形成LCD显示板101之前，将液晶材料107滴在下基板105上。

图5是根据本发明的示例性的LCD器件制造方法的流程图。在步骤S201中，可以利用TFT阵列处理在上基板上形成诸如TFT的驱动器件。

在步骤S204中，可以通过滤色器处理在下基板105上形成滤色器层。优选地，可以对具有多个单位显示板区域的玻璃基板进行与那些通常处理大体相似的TFT阵列处理和滤色器处理。其中，上基板和下基板可以包括面积大约为1000×1200mm²或者更大的玻璃基板。然而，也可以使用具有更小面积的玻璃基板。

在步骤S202和S205中，可以在上基板和下基板上形成取向层，并且对其进行磨擦。

在步骤S203，可以将液晶材料滴在下基板105的单位液晶显示显示板区域上。

在步骤S206，可以至少沿上基板上的液晶显示单位显示板区域的外周部分印刷密封剂。

在步骤S207中，可以将上基板和下基板彼此相对地布置，并且进行压合，以利用密封剂将上基板和下基板组装在一起。因此，可以将所滴注的液晶材料均匀地散布在上下基板以及密封剂之间。

在步骤S208中，可以将所组装的上基板和下基板进行加工，并且切割成多个液晶显示单位显示板。

在步骤S209中，可以对液晶显示单位显示板进行测试。

利用图5的液晶滴注法的LCD器件制造方法与利用现有技术的液晶注入法的LCD器件制造方法在液晶的真空注入、液晶滴注、以及大面积玻璃基板的处理时间等方面存在不同。即，在使用图2的液晶注入法的LCD器件制造方法中，通过注入孔来注入液晶，然后利用密封材料来密封该注入孔。然而，在利用液晶滴注法的LCD器件制造方法中，直接将液晶滴在基板上，从而不需要对注入孔进行密封处理。尽管图2中未示出，在使用液晶注入法的LCD器件制造方法中，在注入液晶时使基板与液晶接触，使得显示板的外表面被液晶沾染，从而需要对已沾染液晶的基板的进行清洗处理。然而，在利用液晶滴注法的LCD器件制造方法中，将液晶直接滴在基板上，使得该基板不被液晶沾染，从而不需要清洗处理。利用液晶滴注法的LCD器件制造方法比利用液晶注入法的LCD器件制造方法要更简单，从而具有更高的生产效率以及更高的产出率。

在利用液晶滴注法的LCD器件制造方法中，液晶的滴注位置和液晶滴注量对形成具有希望厚度的液晶层具有很大的影响。特别地，由于液晶层的厚度与液晶板的单元间隙密切相关，液晶的精确滴注位置和精确的液晶量对于防止液晶板的劣化是非常重要的。为了在精确的位置上滴注精确量的液晶，在本发明中提供了液晶分注器。

图6是根据本发明的另一示例性LCD器件制造方法的透视图。在图6中，可以利用设置在玻璃基板105上方的液晶分注器120将液晶材料107分注在玻璃基板105上。尽管未示出，液晶材料107可以容纳在液晶分注器120中。

当将液晶材料107滴在玻璃基板105上时，玻璃基板105可以以预定速度沿x和y方向移动，同时液晶分注器120以预定的时间间隔排出液晶材料107。因此，滴在玻璃基板105上的液晶材料107可以沿x和y方向以预定的间隔进行排列。另选地，可以将玻璃基板105固定，同时液晶分注器120沿x和y方向移动，从而以预定间隔滴注液晶材料107。然而，液晶材料107的形状会因液晶分注器120的任何振动而改变，从而液晶材料107的滴注位置和滴注量会出现误差。因此，优选地，可以将液晶分注器120固定而移动玻璃基板105。

图7是根据本发明的液晶分注器的透视图，并且图8是根据本发明的液晶分注器的分解透视图。在图7A和图7B中，液晶分注器120可以包括容纳在壳体123中的圆柱形液晶材料容器122。液晶材料容器122由聚乙烯制成，并且将液晶107容纳在液晶材料容器122中。壳体123由不锈钢制成，并且在其中容纳液晶材料容器122。由于聚乙烯具有高的塑性，所以可以利用聚乙烯容易地形成具有所需形状的容器。而且，当装有液晶材料107时聚乙烯不与液晶材料107发生反应，所以主要使用聚乙烯来作为液晶材料容器122。然而，聚乙烯具有低的强度，从而会因压力而易于发生变形。当液晶材料容器122发生变形时，不能将液晶材料107精确地分注在基板上。因此，可以将液晶材料容器122插入在由具有高强度的不锈钢制成的壳体123中。

尽管未示出，可以在液晶材料容器122的上部设置供气管，使得可以对其提供诸如氮气等的惰性气体。将该气体供应至未由液晶材料107占据的液晶材料容器122的部分之中。因此，该气体可以对液晶材料107施压，并且将液晶材料导出使其分注在基板上。

该液晶材料容器122可以包括不变形的材料，诸如不锈钢等。因此，当液晶材料容器122由不锈钢制成时，可以不需要壳体123，因此降低了液晶分注器120的制造成本。液晶材料容器122的内部可以覆有含氟树脂，从而防止容纳在液晶材料容器122中的液晶材料107与液晶材料容器122的侧壁发生化学反应。

将液晶排放泵140设置在液晶材料容器122的下部。该液晶排放泵140用于以特定量来排放液晶材料容器120的液晶，从而将其滴注在基板上。液晶排放泵140配备有与液晶材料容器122相连的液晶吸入口147，用于随着液晶排放泵140的操作而吸入液晶，液晶排放泵140还配备有形成在液晶吸入口147的相对侧的液晶排出口148，用于随着液晶排放泵140的操作而排放液晶。

在图8中，将第一连接管126连接到液晶吸入口147。尽管在附图中通过插入而使第一连接管126与液晶吸入口147连接，但是也可以通过诸如螺钉等的联接装置而将液晶吸入口147连接到第一连接管126。在第一连接管126的一侧形成有插针128，诸如内部贯通的注射针。在液晶材料容器122的下部设置了由诸如硅橡胶或丁基橡胶族的具有高收缩特性和气密特性的材料制成的衬垫(未示出)，用于将液晶排放到第一连接管126。插针128通过该衬垫而插入到液晶材料容器122中，由此将液晶材料容器122的液晶107导入液晶吸入口147中。当将插针128插入液晶材料容器122中时，该衬垫由于该插针128而大大地压缩，从而防止了液晶107泄漏至插针128的插入区域。由于通过该插针和衬垫将液晶吸入口147和液晶材料容器122彼此连接，所以连接结构简单并且便于连接/拆卸。

可以将液晶吸入口147和第一连接管126形成为一体。在此情况下，将插针128形成在液晶吸入口147上并且直接将其插入液晶材料容器122，以排放液晶，从而具有简单的结构。

在液晶排放泵140的下部形成有喷嘴150。通过第二连接管160将喷嘴150连接到液晶排放泵140的液晶排出口148，从而将液晶排放泵140所排放的液晶107滴在基板上。

第二连接管160可以由不透明的材料制成。然而，由于以下原因，采用透明材料来制造第二连接管160。

在滴注液晶时，由于液晶107中含有蒸气，因此不能精确地控制分注在基板上的液晶107的量。因此，必须在液晶滴注时去除蒸气。在要容纳到液晶材料容器122中的液晶107中已含有蒸气。即使可以通过蒸气去除装置去除液晶107中的蒸气，但是蒸气也不会被完全地去除。而且，当将液晶107从液晶材料容器122引入液晶排放泵140中时，也可能产生蒸气。因此，不可能完全地去除液晶107中所含有的蒸气。因此，最好的方法是在出现蒸气时停止液晶分注器的操作来去除蒸气。

第二连接管160采用透明材料来制作的原因是为了容易地发现液晶材料容器122中含有的蒸气或者从液晶材料容器122中产生的蒸气，从而防止LCD器件的劣化。可以由用户的肉眼来发现蒸气，也可以通过安装在第二连接管160两侧的诸如光耦合器的第一传感器162而自动地检测蒸气，其中后一情况可以更确定地防止LCD器件的劣化。

喷嘴150(所排放的液晶通过第二连接管60而进入其中)配备有保护单元152，用于保护喷嘴150的两侧不受到外部压力等。而且，在喷嘴150的下部的保护单元152上安装有第二传感器154，用来检测从喷嘴150滴注的液晶中是否含有蒸气，或者检测在喷嘴150的表面上是否有液晶聚积。

液晶在喷嘴150的表面上聚积的现象使得无法精确地滴注液晶107。当通过喷嘴150滴注液晶时，即使从液晶排放泵140排放了预定量的液晶，也会有一定量的液晶扩散在喷嘴150的表面上。因此，在基板上分注了比预定量要少的液晶。并且，当聚积在喷嘴150表面的液晶滴落到基板上时，会导致LCD器件的严重劣化。为了防止液晶聚积在喷嘴150的表面，可以通过浸渍法或者喷射法在喷嘴150的表面上沉积与液晶(疏水性材料)具有高接触角的诸如含氟树脂等的材料。通过沉积含氟树脂，液晶不会在喷嘴150的表面上扩散，而是通过喷嘴150以完美的液滴形状分注在基板上。

液晶排放泵140处于插入旋转部件157中的状态，旋转部件157固定在固定单元155上。旋转部件157连接到第一电机131。当第一电机131工作时，旋转部件157转动并且使固定在旋转部件157上的液晶排放泵140工作。

液晶排放泵140与条形的液晶容量控制部件134的一侧接触。在液晶容量控制部件134的另一侧形成有一个孔，并且将转轴136插入该孔中。在液晶容量控制部件134的所述孔和转轴136的周边形成有螺纹，从而液晶容量控制部件134和转轴136相互螺纹连接。将转轴136的一端连接到第二电机133，并且将其另一端连接到控制杆137。

液晶材料容器122通过液晶排放泵140排除的液晶量根据液晶排放泵140对于旋转部件157的固定角而变化。即，液晶排放泵140的液晶容量根据液晶排放泵140固定在旋转部件157上的角度而变化。当驱动(自动地控制)连接在转轴136上的第二电机133时，或者在操作(自动地控制)控制杆137时，转轴136转动。这样，与转轴136螺纹连接的液晶容量控制部件134的一端沿转轴136前后(直线方向)运动。因此，随着液晶容量控制部件134的一端进行运动，施加在液晶排放泵140上的力发生改变，从而液晶排放泵140的固定角发生变化。

如上所述，第一电机131操作液晶排放泵140，以排放液晶材料容器122中的液晶，从而将其滴注在基板上。并且，第二电机133控制固定在旋转部件157上的液晶排放泵140的固定角，从而控制从液晶排放泵140排放的液晶量。

通过液晶排放泵140滴注在基板上的单次液晶分注量很小，因此由第二电机133控制的液晶排放泵140的变化量也很小。因此，为了控制液晶排放泵140的排放量，必须精密地控制液晶排放泵140的倾斜角。为了实现精密控制，使用通过脉冲输入值进行工作的步进电机、或者伺服电机作为第二电机133。

图9A是液晶排放泵的透视图，而图9B是液晶排放泵的分解透视图。

在图9A和图9B中，液晶排放泵140包括：壳体141，其具有液晶吸入口147和液晶排出口148；底盖141a，设置在壳体141的下部并且连接到壳体141上；透明窗口141c，设置在底盖141a上，用于观察壳体141的内部；第一密封件141b，设置在壳体141和底盖141a之间，用于防止液晶泄漏；上盖144，在其上部具有一开口，并且连接到壳体141上；缸体142，插入在壳体141中，用于吸入液晶；第二密封件143，用于密封缸体142；O型圈144a，位于盖144的上部，用于防止液晶泄漏；以及活塞145，其通过盖144的开口插入缸体142中而进行上下运动和转动，用于通过液晶吸入口147和液晶排出口148而吸入和排放液晶107。

在活塞145的上部装设了固定在旋转部件157上的头部146a，在头部146a上安装有杆146b。将杆146b插入旋转部件157的孔(未示出)中并固定住，这样，当通过第一电机131的力使旋转部件157转动时，使活塞145转动。

在图9B中，在壳体141的下部的外表面和底盖141a的内表面上形成有螺纹，从而底盖141a与壳体141螺纹连接。即，将壳体141和底盖141a制造成可彼此分离。其中，将第一密封件141b置于壳体141和底盖141a之间，从而在将壳体141与底盖141a连接时防止液晶泄漏。

如附图所示，将透明窗口141c安装在底盖141a上。优选地，用于观察壳体141的内部状态的窗口141c采用诸如玻璃或者石英的具有高透明度和高强度的材料制成。然而，可以利用任何具有足够的透明度以观察壳体141内部的材料来制成窗口141c。

如上所述，通过形成窗口141c，用户可以观察壳体141的内部。即，用户可以观察在壳体141的内部进行的液晶排放泵140的操作(缸体和活塞的操作)。由于用户可以利用肉眼直接地观察到液晶排放泵140是否工作正常，因此，可以防止由于液晶排放泵140的异常工作而导致的液晶分注的劣化。

而且，可以通过窗口141c来判断在液晶107中是否含有蒸气。如上所述，液晶107中所含有的蒸气使得无法控制分注在基板上的液晶的分注量。液晶材料容器122中所容纳的液晶107中可能会含有蒸气，并且在液晶排放泵140的工作过程中也可能产生蒸气。如果蒸气进入液晶排放泵140中(或者从液晶排放泵140中排出)，则无法控制液晶的精确排放量。然而，在本发明中，由于形成了窗口141c，因此用户可以利用其肉眼直接地观察壳体141的内部，从而判断在液晶排放泵140中是否存在蒸气。如果在液晶排放泵140中存在蒸气，则停止液晶排放泵140的工作，从而防止液晶显示器件的劣化。

在附图中，壳体141与底盖141b单独地形成，并将底盖141b连接到壳体141上，并且在底盖141b上形成窗口141c。即使可以将壳体141制造为一体形式(即，不具有底盖)，并且在壳体141的下部形成窗口141c，但是，由于以下原因，将壳体141制造成可分离的形式是更理想的。

当液晶排放泵140工作时，通过缸体内部的上下运动而通过液晶吸入口147吸入液晶并且通过液晶排出口148排出液晶。在液晶的吸入和排放过程中，液晶保持在缸体内。此时，设置在缸体142上部的第二密封件143防止了液晶泄漏到缸体142之外。然而，在进行液晶排放泵140工作时，密封件143不能防止液晶107泄漏到缸体142中。

由于液晶的泄漏，液晶残留在缸体144和壳体141之间。当液晶排放泵140工作时，该残留液晶会通过液晶排出口148排放，从而分注到基板上。因此，无法排放精确量的液晶，并且会产生由于残留液晶的污染而使分注到基板上的液晶被污染的问题。

为了解决上述问题，必须通过随时(在预定次数的液晶分注之后或者在排放出液晶之后)清洗液晶排放泵140来去除残留液晶。当底盖141a与壳体141形成为一体时，为了通过清洗液晶排放泵140来去除残留液晶，必须将缸体142和活塞145与壳体141分离，从而导致非常复杂的清洗过程。因此，需要大量时间来清洗液晶排放泵140，并且在该清洗过程中，不能使用液晶分注装置，从而降低了液晶分注的效率。

然而，当将壳体141制造成可与底盖141a分离的情况下，上述的问题可以得到解决。通常，残留液晶聚积在壳体141的下部。因此，通过打开底盖141a而去除聚积在壳体141下部的残留液晶，可以简化壳体141的清洗操作。

这里，设置在壳体141和底盖141a之间的第一密封件141b防止了残留液晶在壳体141和底盖141a之间发生泄漏。并且，通过形成在底盖141b上的窗口141c，可以判断在壳体141上残留的液晶，这样有助于液晶排放泵140的清洗。此外，由于通过观察残留液晶而仅在必要时进行清洗操作，因此，可以省略不必要的清洗操作，从而提高液晶分注的效率。

在图9B中，在活塞145的端部形成有槽145a。槽145a的面积相当于(或小于)活塞145的圆形横截面积的大约1/4。当转动活塞145(即，上下运动)时，槽145a使液晶吸入口147和液晶排出口148开放或者关闭，从而通过液晶吸入口147和液晶排出口148来吸入和排出液晶。

现在对液晶排放泵140的操作进行说明。

图10示出了液晶排放泵140固定在旋转部件157上的状态。在图10中，活塞145以一定角度(α)固定在旋转部件157上。将形成在活塞头部146a上的杆146b插入到形成在旋转部件157内部的孔159中，使得活塞145和旋转部件157连接在一起。尽管未示出，在孔159内设置有轴承，从而插入孔159中的活塞145的杆146b可以前后左右运动。当第一电机31工作时，旋转部件157转动，从而使与该旋转部件157连接的活塞145转动。

这里，如果假设液晶排放泵对旋转部件157的固定角(α)为0，即假设活塞145对旋转部件157的固定角(α)为0，则活塞145仅随旋转部件157进行回转运动。然而，由于实际上活塞145的固定角(α)并不为0(即，活塞145以一定的角度固定)，所以活塞145不仅随旋转部件157转动而且进行上下运动。

如果活塞145转动一定角度而向上运动，则在缸体142内产生一定空间，并且通过液晶吸入口147将液晶吸入该空间中。然后，如果活塞145继续旋转而向下运动，则通过液晶排出口148将吸进缸体142中的液晶排出。其中，通过活塞145的转动，在吸入和排出液晶时，活塞145上的槽145a打开和关闭液晶吸入口147和液晶排出口148。

在下文中，将参照图11A至11D对液晶排放泵140的操作进行详细说明。

在图11A至11D中，液晶排放泵140通过4个冲程将液晶材料容器122中的液晶107排放至喷嘴150。图11A和11C是过渡冲程，图11B是通过液晶吸入口147实现的吸入冲程，而图11D是通过液晶排出口148实现的排放冲程。

在图11A中，以一定角度(α)固定在旋转部件157上的活塞145随旋转部件157的转动而相应地转动。此时，液晶吸入口147和液晶排出口148被活塞145关闭。

当旋转部件157转动了大约45°时，活塞145转动并且活塞145的槽145a使液晶吸入口147打开，如图11B所示。活塞145的杆146b插在旋转部件157的孔159中，从而使旋转部件157与活塞145连接。因此随着旋转部件157的转动，活塞145转动。此时，杆146b沿转动平面转动。

由于活塞145以一定角度固定在旋转部件157上，并且杆146b沿转动平面转动，因此活塞145随旋转部件157的转动而相应地向上运动。并且，随旋转部件157的转动，由于缸体142被固定，从而在位于活塞145下部的缸体142中形成了一定空间。因此，通过由槽145a打开的液晶吸入口147将液晶吸入该空间中。

在吸入冲程开始(即，液晶吸入口147打开)后，所述液晶吸入冲程持续直到随着旋转部件157转动大约45°而相应地开始图11C所示的过渡冲程(液晶吸入口147关闭)。

然后，如图11D所示，随旋转部件157的继续转动，液晶排出口148被打开并且活塞145向下运动，从而将吸入缸体142内部的该空间中的液晶通过液晶排出口148而排出(排出冲程)。

如上所述，液晶排放泵140重复4个冲程，即，第一过渡冲程、吸入冲程、第二过渡冲程、以及排出冲程，从而将液晶材料容器122中容纳的液晶107排放至喷嘴150。

这里，液晶的排放量根据活塞145的上下运动范围而改变。活塞145的上下运动范围根据液晶排放泵140固定在旋转部件157上的角度而改变。

图12示出了液晶排放泵以角度β固定在旋转部件上。与图10中所示的液晶排放泵140以角度α固定在旋转部件157上的情况相比，图12中的液晶排放泵140以角度β(＞α)固定在旋转部件157上使得活塞145可以向上运动得更高。即，液晶排放泵140固定在旋转部件157上的角度越大，则在活塞运动时吸入缸体142中的液晶107就越多。这意味着，可以通过调节液晶排放泵140固定在旋转部件157上的角度来控制液晶的排放量。

通过图7中的液晶容量控制部件134来控制液晶排放泵140固定在旋转部件157上的角度，并且，通过驱动第二电机133来移动液晶容量控制部件134。即，通过控制第二电机133来控制液晶排放泵140固定在旋转部件157上的固定角。

可以由用户操纵角度控制杆137来手动调节液晶排放泵140的固定角。然而，在此情况中，不能实现精确的调节，需要大量时间，并且在操作过程中必须停止液晶排放泵的驱动。因此，通过第二电机133来调节液晶排放泵140的固定角是更可取的。

通过诸如线性可变差分变压器的传感器139来测量液晶排放泵140的固定角。如果该固定角超过一预定角度，则传感器139发出警报，从而防止液晶排放泵140被损坏。

如上所述，在本发明中，在液晶排放泵的壳体的下部形成了透明窗口，以容易地检测液晶排放泵内部的蒸气，从而防止了液晶显示器件的劣化。而且，将壳体和安装在壳体上的底盖制造为可以彼此分离，并且在底盖上形成有窗口，从而容易地检测并且去除在壳体的下部聚积的残留液晶。这样，可以精确并且简单地进行液晶排放泵的清洗操作，以减少清洗时间并且防止不必要的清洗操作，从而提高液晶分注的效率。

由于在不脱离本发明的精神或实质特征的情况下可以将本发明实施为多种形式，所以还应该理解，除非特别说明，上述实施例并不局限于以上说明书中的细节，而应在后附权利要求所限定的精神和范围内对其进行广义的解释，因此，所附权利要求涵盖落入这些权利要求的范围或者这些范围的等同物内的所有变化和改进。

Claims (23)

1.一种液晶分注装置，包括：

容纳液晶的容器；

排放泵，用于吸入并且排出在所述容器中容纳的液晶，所述排放泵包括：缸体；活塞，所述活塞插入所述缸体中，并且在其下部的端部具有槽，所述活塞用于通过转动和上下运动来吸入和排出液晶；吸入口和排出口，用于随着活塞的运动而相应地吸入和排出液晶；以及容纳所述缸体和所述活塞的壳体，并且在所述壳体的下部具有透明窗口；以及

喷嘴，用于将所述排放泵排出的液晶分注到基板上。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括一旋转部件，所述旋转部件与所述活塞连接以转动所述活塞。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述活塞具有一个杆，所述旋转部件具有一个孔，将所述杆和所述孔接合在一起从而将所述活塞固定在所述旋转部件上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述杆可移动地插在所述孔中。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：与所述排放泵接触的液晶容量控制部件，用于改变所述排放泵的固定角，从而控制液晶的排放量。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

用于驱动所述液晶容量控制部件的电机；以及

转轴，其与所述液晶容量控制部件螺纹连接，并随着所述电机的驱动而相应地转动，用于线性地移动所述液晶容量控制部件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电机是伺服电机。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电机是步进电机。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第一连接管，用于连接所述容器和所述排放泵；以及

插针，其安装在所述第一连接管的端部，从而插入所述容器中，所述插针的内部是贯通的，用于引入所述容器中的液晶。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述容器上形成有用于插入所述插针的衬垫，该衬垫在所述插针插入时被压缩，从而防止液晶通过所述插针的插入区域而泄漏。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述衬垫由基于硅橡胶或丁基橡胶的材料制成。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第二连接管，用于连接所述排放泵和所述喷嘴。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二连接管由透明材料制成。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括安装在所述第二连接管的两侧的第一传感器，用于检测从所述排放泵中排出的液晶中是否含有蒸气。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括安装在所述喷嘴的下部的第二传感器，用于检测在所述喷嘴的表面上是否有液晶积聚。

16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体是可拆分型的。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括连接到所述壳体的下部的底盖。

18.一种液晶排放泵，包括：

壳体；

形成在所述壳体的下部的透明窗口；

容纳在所述壳体中的缸体；

活塞，插入在所述缸体中，并在其下部的端部具有槽，所述活塞用于通过转动和上下运动来吸入和排出液晶；以及

吸入口和排出口，用于随着活塞的运动而相应地吸入和排出液晶。

19.根据权利要求18所述的液晶排放泵，其特征在于，还包括一旋转部件，所述活塞以预定的角度固定在所述旋转部件上，用于通过旋转使活塞转动和上下运动。

20.根据权利要求19所述的液晶排放泵，其特征在于，其中所述活塞具有一个杆，所述旋转部件具有一个孔，把所述杆和所述孔接合起来，从而相应地把所述活塞固定在所述旋转部件上。

21.根据权利要求20所述的液晶排放泵，其特征在于，所述杆可移动地插入所述孔中。

22.根据权利要求18所述的液晶排放泵，其特征在于，还包括连接在所述壳体的下部的底盖。

23.根据权利要求22所述的液晶排放泵，其特征在于，所述窗口形成在所述底盖上。

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