JP2001272640A - 液晶滴下装置及び液晶滴下方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロシリンジを使用して基板上に液晶を
滴下する際の、滴下量のばらつきを抑え、且つマイクロ
シリンジ内への液晶の頻繁な補充を省く。 【解決手段】 液晶タンク４と流路を切り替える切換弁
１とを備えた液晶滴下装置を使用し、液晶タンク４から
切換弁１を介して回収容器５に連通する流路を形成して
液晶Ｌを切換弁１の通路３ａに充填した後、液晶タンク
４から切換弁１を介してマイクロシリンジ６に連通する
流路を形成して液晶Ｌをマイクロシリンジ６に取り込
み、次にマイクロシリンジ６から切換弁１を介して滴下
ノズル９に連通する流路に切り換えて液晶Ｌをピストン
７の精密送りによりマイクロシリンジ６から所定量だけ
吐出し、次に圧縮気体源Ｇから切換弁１を介して滴下ノ
ズル９に連通する流路に切り換えて圧縮気体を導入する
ことでその流路内の液晶Ｌ全量を滴下ノズル９から吐出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの製造
に係り、特に大型液晶パネルの組立工程においてガラス
基板に液晶を滴下する装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコンやパーソナルテレビ等に使用さ
れる大型液晶パネルとしては、ＴＦＴ方式のアクティブ
マトリックス型カラー液晶パネルが主流となっている。
この液晶パネルは、従来は、電極を形成したガラス基板
２枚を対向させてその周辺部をシール材により接着し、
２枚のガラス基板の隙間部分に液晶を真空注入する方法
で製造されていた。

【０００３】しかし、この方法では大型パネルの場合、
液晶の注入に極めて長時間を要する（例えば、20インチ
のパネルで略１日）という問題等があり、最近では次の
ような方法がとられている。即ち、先ず１枚のガラス基
板の周辺部にシール材を塗布した後、その内側の画像表
示領域に一定量の液晶を滴下する。次にこのガラス基板
ともう１枚のガラス基板を真空中で貼り合わせる。その
後大気圧に戻し、加熱してシール材を硬化させる。

【０００４】この液晶の滴下は、２枚のガラス基板を貼
り合わせた後に中の液晶が速やかに均一に拡がるよう
に、多数の液滴（数十滴以上）に分けて広範囲に行う必
要がある。滴下総重量が 500mgの場合には１滴が数mgと
なる。このような液晶滴下を行う装置及び方法の具体例
としては、垂直に立てたマイクロシリンジに液晶を入
れ、そのピストン（プランジャ）を精密送りすることで
ノズルから微量の液晶を吐出させてこれをガラス基板の
上に滴下させ、ガラス基板かマイクロシリンジのいずれ
か一方を移動しつつ、この滴下を繰り返すものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
装置及び方法では、１回の滴下量が極めて微量（例え
ば、数mg程度）であるから、液晶のノズル先端への付着
等の影響で毎回の滴下量にばらつきを生じ易く、その結
果、滴下総重量の要求精度（例えば、±１％）を満足さ
せることが困難である、という問題があった。また、マ
イクロシリンジ内に液晶を頻繁に補充する手間を要す
る、という問題もあった。

【０００６】本発明は、このような問題を解決して、液
晶滴下量のばらつきがなく、且つマイクロシリンジ内へ
液晶を頻繁に補充する手間を省くことができる液晶滴下
装置及び液晶滴下方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、液晶を貯留する液晶タンクと、
マイクロシリンジと、該マイクロシリンジのピストンを
設定量だけ移動させるピストン精密送り機構と、滴下ノ
ズルと、流路を切り換える切換弁とを有し、該切換弁の
切り換えにより、該液晶タンクから該切換弁を介して該
マイクロシリンジに連通する第一の流路と、該マイクロ
シリンジから該切換弁を介して該滴下ノズルに連通する
第二の流路と、圧縮気体源から該切換弁を介して該滴下
ノズルに連通する第三の流路とを順次形成し、該第一の
流路形成時に該マイクロシリンジに液晶を取り込み、該
第二の流路形成時に該液晶を該ピストン精密送り機構に
より該マイクロシリンジから所定量だけ吐出し、該第三
の流路形成時に該第三の流路に圧縮気体を導入して該第
三の流路内の液晶を該滴下ノズルから吐出することを特
徴とする液晶滴下装置としている。

【０００８】また、本発明においては、液晶を貯留する
液晶タンクと、マイクロシリンジと、該マイクロシリン
ジのピストンを設定量だけ移動させるピストン精密送り
機構と、滴下ノズルと、流路を切り替える切換弁とを有
する液晶滴下装置を使用し、該液晶タンクから該切換弁
を介して該マイクロシリンジに連通する第一の流路を形
成して該液晶を該マイクロシリンジに取り込む工程と、
該マイクロシリンジから該切換弁を介して該滴下ノズル
に連通する第二の流路を形成して該液晶を該ピストン精
密送り機構により該マイクロシリンジから所定量だけ吐
出する工程と、圧縮気体源から該切換弁を介して該滴下
ノズルに連通する第三の流路を形成して該第三の流路に
圧縮気体を導入することで該第三の流路内の液晶全量を
該滴下ノズルから吐出する工程と、を有することを特徴
とする液晶滴下方法としている。

【０００９】即ち、切換弁を含む流路に液晶を充填した
後、切換弁により流路を切り換えるから、液晶が充填さ
れた流路が切換弁により分断されて液晶量が画定し、画
定された液晶は圧縮気体で全量が滴下ノズルから押し出
されるから、毎回の滴下量にばらつきを生じない。ま
た、この流路切り換えの１サイクル内に液晶を液晶タン
クからマイクロシリンジに取り込む工程を含んでいるか
ら、作業者が液晶をマイクロシリンジに補充する必要は
ない。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施の形態
を、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本発
明の第一の実施の形態を示す装置構成図である。同図に
おいて、１は切換弁、２は切換弁１の弁胴、３は切換弁
１の弁体、４は液晶Ｌを貯留する液晶タンク、５は液晶
Ｌの回収容器、６はマイクロシリンジ、７はマイクロシ
リンジ６のピストン（プランジャ）、８はピストン精密
送り機構、９は滴下ノズルである。

【００１１】切換弁１は５ポート４ポジションであり、
５個のポート２ａ〜２ｅを備えた弁胴２の中を、微細な
貫通孔からなる通路３ａを備えた弁体３が１回転して、
流路を４回切り換える。５個のポート２ａ〜２ｅは等し
いピッチで配置されており（この例では中心角が各々60
°）、通路３ａの両端間の距離は上記ポートの１ピッチ
に等しい。ポート２ａには回収容器５に至る回収管５ａ
が、ポート２ｂには液晶タンク４からの給液管４ａが、
ポート２ｃにはマイクロシリンジ６が、ポート２ｄには
滴下ノズル９に至る吐出管９ａが、ポート２ｅには圧縮
気体源Ｇに連通する給気管９ｂが、それぞれ接続されて
いる。液晶タンク４には圧縮気体源Ｇに連通する給気管
４ｂが接続されている。

【００１２】マイクロシリンジ６は細管（例えば内径が
１mm以下）内をピストン７が滑動するものである。ピス
トン精密送り機構８は例えばパルスモータとボールねじ
で構成され、ピストン７を設定量だけ精密送りする。滴
下ノズル９の先端の材質は、液晶をはじき易いテフロン
（登録商標）等が望ましい。

【００１３】図２（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第一の実施
の形態を示す流路図である。同図において、図１と同じ
ものには同一の符号を付与した。先ず切換弁１の通路３
ａがポート２ａからポート２ｂに通じる第一のポジショ
ン（図２（Ａ）参照）で、液晶タンク４に圧縮気体（窒
素等の不活性ガス）を導入することで液晶Ｌを切換弁１
の通路３ａに充填する。余分な液晶Ｌは回収管５ａに逃
がす。次に通路３ａがポート２ｂからポート２ｃに通じ
る第二のポジション（図２（Ｂ）参照）で、ピストン７
をピストン精密送り機構により設定量だけ引き出すこと
でマイクロシリンジ６内に所定量の液晶Ｌを吸引する。

【００１４】次にポート２ｃからポート２ｄに通じる第
三のポジション（図２（Ｃ）参照）で、ピストン７をピ
ストン精密送り機構８により設定量だけ押し戻す。これ
により所定量の液晶Ｌが通路３ａから吐出管９ａ内に押
し出される。次にポート２ｄからポート２ｅに通じる第
四のポジション（図２（Ｄ）参照）で、切換弁１に圧縮
気体（窒素等の不活性ガス）を導入することで通路３ａ
内と吐出管９ａ内の液晶Ｌ全量を残らず滴下ノズル９か
ら吐出させる。その後、第一のポジションに戻って、上
記の工程を繰り返す。１滴当たり例えば３〜７mg、等間
隔で数十滴以上に分けて広範囲に滴下する。

【００１５】次に、本発明の第二の実施の形態を、図３
を参照しながら説明する。図３（Ａ），（Ｂ）は本発明
の第二の実施の形態を示す流路図である。同図におい
て、図１，図２と同じものには同一の符号を付与した。
１１は切換弁である。切換弁１１は４ポート２ポジショ
ンであり、４個のポート１２ａ〜１２ｄを備えた弁胴の
中を、微細な貫通孔からなる２個の通路１３ａ，１３ｂ
を備えた弁体が一定の範囲（この例では回転角90°）を
回動して、流路を２回切り換える。

【００１６】４個のポート１２ａ〜１２ｄは等しいピッ
チで配置されており（この例では中心角が各々90°）、
通路１３ａ及び１３ｂの両端間の距離はいずれも上記ポ
ートの１ピッチに等しい。ポート１２ａには液晶タンク
からの給液管４ａが、ポート１２ｂにはマイクロシリン
ジ６が、ポート２ｄには滴下ノズル９に至る吐出管９ａ
が、ポート１２ｄには圧縮気体源に連通する給気管９ｂ
が、それぞれ接続されている。

【００１７】先ず切換弁１１の通路１３ａがポート１２
ａからポート１２ｂに通じ、通路１３ｂがポート１２ｃ
からポート１２ｄに通じる第一のポジション（図３
（Ａ）参照）で、通路１３ａを含む流路では、ピストン
７をピストン精密送り機構により設定量だけ引き出すこ
とでマイクロシリンジ６内に所定量の液晶を液晶が充填
された通路１３ａを介して吸引し、一方、通路１３ｂを
含む流路では、ポート１２ｄから通路１３ｂに圧縮気体
（窒素等の不活性ガス）を導入し、前工程で吐出管９ａ
内に充填されていた液晶全量を残らず滴下ノズル９から
吐出させる。

【００１８】次に通路１３ａがポート１２ｂからポート
１２ｃに通じ、通路１３ｂがポート１２ａからポート１
２ｄに通じる第二のポジション（図３（Ｂ）参照）で、
通路１３ａを含む流路では、ピストン７をピストン精密
送り機構により設定量だけ押し戻し、これにより所定量
の液晶が通路１３ａから吐出管９ａ内に押し出される。
一方、通路１３ｂを含む流路では、動きがない。その
後、第一のポジションに戻って、上記の工程を繰り返
す。

【００１９】次に、本発明の第三の実施の形態を、図４
を参照しながら説明する。図４は本発明の第三の実施の
形態を示す部品断面図である。同図において、図１及び
図２と同じものには同一の符号を付与した。これは、前
述の第一及び第二の実施の形態における滴下ノズル９に
換えて、先端部が、吐出管９ａが接続される内管１９ａ
と給気管１９ｃを介し圧縮気体源に連通する外管１９ｂ
からなる二重管構造をなす滴下ノズル１９が装備されて
おり、液晶が圧縮気体により内管１９ａから吐出する際
に、別途、圧縮気体（窒素等の不活性ガス）を外管に導
入して、液晶の吐出方向と平行に圧縮気体を吹き出すも
のである。

【００２０】これにより、滴下ノズル先端の材質が液晶
をはじきにくいものであっても、液晶がノズル先端に付
着することはなく、従って、液晶の付着によって滴下量
のばらつきを生じることはない。

【００２１】本発明は以上の例に限定されることなく、
更に種々変形して実施することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
毎回の液晶滴下量のばらつきがなく、且つマイクロシリ
ンジ内へ液晶を頻繁に補充する手間を省くことができる
液晶滴下装置及び液晶滴下方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態を示す装置構成図
である。

【図２】 本発明の第一の実施の形態を示す流路図であ
る。

【図３】 本発明の第二の実施の形態を示す流路図であ
る。

【図４】 本発明の第三の実施の形態を示す部品断面図
である。

【符号の説明】

１ 切換弁 ２ 弁胴 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ ポート ３ 弁体 ３ａ 通路 ４ 液晶タンク ４ａ 給液管 ４ｂ 給気管 ５ 回収容器 ５ａ 回収管 ６ マイクロシリンジ ７ ピストン ８ ピストン精密送り機構 ９ 滴下ノズル ９ａ 吐出管 ９ｂ 給気管 １１ 切換弁 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ ポート １３ａ，１３ｂ 通路 １９ 滴下ノズル １９ａ 内管 １９ｂ 外管 １９ｃ 給気管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶を貯留する液晶タンクと、マイクロ
   シリンジと、該マイクロシリンジのピストンを設定量だ
   け移動させるピストン精密送り機構と、滴下ノズルと、
   流路を切り換える切換弁とを有し、該切換弁の切り換え
   により形成される流路は、該液晶タンクから該切換弁を
   介して該マイクロシリンジに連通する第一の流路と、該
   マイクロシリンジから該切換弁を介して該滴下ノズルに
   連通する第二の流路と、圧縮気体源から該切換弁を介し
   て該滴下ノズルに連通する第三の流路とが含まれ、該第
   一の流路は該マイクロシリンジに液晶を取り込み、該第
   二の流路は液晶を該ピストン精密送り機構により該マイ
   クロシリンジから所定量だけ吐出し、該第三の流路は液
   晶を該滴下ノズルから吐出するものであることを特徴と
   する液晶滴下装置。
2. 【請求項２】 前記滴下ノズルは先端部が内管と外管か
   らなる二重管構造をなし、該外管は圧縮気体源に連通
   し、前記液晶が該内管から吐出する際に該外管から圧縮
   気体を吹き出すことを特徴とする請求項１記載の液晶滴
   下装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の液晶滴下装置を使用し、
   前記液晶タンクから前記切換弁を介して前記マイクロシ
   リンジに連通する第一の流路を形成して液晶を該マイク
   ロシリンジに取り込む工程と、該マイクロシリンジから
   該切換弁を介して前記滴下ノズルに連通する第二の流路
   を形成して該液晶を前記ピストン精密送り機構により該
   マイクロシリンジから所定量だけ吐出する工程と、圧縮
   気体源から該切換弁を介して該滴下ノズルに連通する第
   三の流路を形成して該第三の流路に圧縮気体を導入し、
   該第三の流路内の液晶全量を該滴下ノズルから吐出する
   工程と、を有することを特徴とする液晶滴下方法。