JP2004344743A

JP2004344743A - Method and apparatus for applying liquid material, electro-optical device, and electronic equipment

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Publication number: JP2004344743A
Application number: JP2003143288A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kakizawa; 武士柿澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】規格量の液晶を正確に塗布することが可能な、液晶表示装置の製造装置の提供を目的とする。
【解決手段】インクジェットヘッド２０を備えた液晶の塗布手段１０と、液晶の塗布量の計測手段１２０と、計測手段１２０による液晶の塗布量の計測値が規格値を下回る場合に、液晶の追加塗布量を含む追加塗布信号を出力する制御手段１３０と、液晶の追加塗布手段１０と、を有する構成とした。なお、塗布手段１０および追加塗布手段１０、ならびに基板４８を載置するテーブルには、液晶の温度調節手段が設けられていることが望ましい。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, which can accurately apply a standard amount of liquid crystal.
A liquid crystal application unit having an inkjet head, a liquid crystal application amount measurement unit, and an additional liquid crystal application when a measurement value of the liquid crystal application amount by the measurement unit is below a standard value. The control unit 130 outputs an additional application signal including an amount, and the additional liquid crystal application unit 10 is provided. It is preferable that the table on which the coating unit 10 and the additional coating unit 10 and the substrate 48 are placed is provided with a liquid crystal temperature adjusting unit.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状体の塗布方法およびその装置、電気光学装置、ならびに電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等の電子機器におけるカラー画像表示部には、液晶表示装置等の電気光学装置が使用されている。液晶表示装置は、一対の透明基板の間に液晶層が挟持されて構成されている。この液晶表示装置を形成するには、まず一方の基板の表面周縁部にシール剤を塗布する。その際、シール剤の一部に液晶の注入口を形成しておく。次に、シール剤の内側にスペーサを散布し、シール剤を介して他方の基板を貼り合わせる。これにより、一対の基板とシール剤とによって囲まれた領域に液晶セルが形成される。次に、真空中で液晶セル内を脱気し、液晶注入口を液晶槽内に浸漬した状態で、全体を大気圧下に戻す。すると、液晶セルと外部との圧力差および表面張力によって、液晶セル内に液晶が充填される。
【０００３】
しかしながら、上述した方法で液晶を充填した場合には、充填時間が非常に長くなる。特に、対角１ｍ以上の大型の基板を使用する場合には、液晶の充填に１日以上を要することになる。
【０００４】
そこで、インクジェット等の液滴吐出装置を用いて基板上に液晶を塗布する滴下組立法が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。この方法は、まず一方の基板の表面周縁部にシール剤を塗布する。次に、そのシール剤の内側に、液滴吐出装置により規格量の液晶を滴下する。最後に、シール剤を介して他方の基板を貼り合わせ、液晶表示装置を形成するというものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−１９７９０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した滴下組立法では、液滴吐出ヘッドに形成された微小直径のノズルから液滴を吐出する。そのため、液晶等の高粘性流体を吐出しようとすると、その高粘性流体によって一部のノズルが閉塞され、液滴を吐出できなくなる場合がある。これにより、規格量の液晶を基板上に塗布することができないという問題がある。なお、特許文献１では、液滴吐出ヘッド等に加熱手段、温度監視手段および温度制御手段を設けることにより、機能性液体の粘度を低下させて吐出できるようにする構成が示されている。しかしながら、液晶等の材料自体がばらついた場合や、液滴吐出ヘッドのノズルにゴミが溜まった場合などには、なお吐出が困難となる可能性がある。
【０００７】
ところで、液晶表示装置における一対の基板の間隔（セルギャップ）は、液晶表示装置におけるコントラスト比等の表示性能と密接に関連している。なお、一対の基板の間にスペーサを配置すればセルギャップを確保することはできるが、スペーサを配置しない場合には液晶の塗布量がセルギャップを決定することになる。そのため、規格量の液晶を塗布することができない場合には、所望のセルギャップを確保することができずに、液晶表示装置の表示性能を低下させることになる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、規格量の液状体を正確に塗布することが可能な、液状体の塗布方法およびその装置の提供を目的とする。
また、コントラスト比等の表示性能に優れた電気光学装置および電子機器の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る液状体の塗布方法は、液状体を塗布する工程と、前記液状体の塗布量を計測する工程と、前記液状体の塗布量の計測値が、前記液状体の塗布量の規格値を下回る場合に、前記液状体を追加塗布する工程と、を有することを特徴とする。この構成によれば、規格量の液状体を正確に塗布することができる。
【００１０】
また、本発明に係る他の液状体の塗布方法は、液状体を塗布しつつ、前記液状体の塗布量を計測する工程と、前記液状体の塗布量の計測値が、前記液状体の塗布量の規格値を下回る場合に、前記液状体を追加塗布する工程と、を有することを特徴とする。この構成によっても、規格量の液状体を正確に塗布することができる。また、液状体を塗布しつつ追加塗布量を算出するので、迅速に追加塗布を行うことが可能になり、全体の塗布時間を短縮することができる。
【００１１】
なお前記液状体の塗布量は、塗布された前記液状体の投影面積であってもよい。この構成によれば、簡単な装置により短時間に液状体の塗布量を把握して、規格量の液状体を正確に塗布することが可能となる。したがって、設備コストおよび塗布時間の増大を抑制することができる。
【００１２】
なお前記液状体の塗布量は、塗布された前記液状体の体積であってもよい。この構成によれば、追加塗布量を簡単に算出することができる。また、液状体の濡れ広がり方に多少のばらつきがあっても、液状体の塗布量を正確に把握して追加塗布量を算出することができる。したがって、規格量の液状体を正確に塗布することができる。
【００１３】
なお前記液状体の塗布量は、塗布された前記液状体の質量であってもよい。この構成によれば、追加塗布量を簡単に算出することができる。したがって、規格量の液状体を正確に塗布することができる。
【００１４】
なお前記液状体は、電気光学物質であってもよい。これにより、規格量の電気光学物質を正確に塗布することができる。
【００１５】
一方、本発明に係る液状体の塗布装置は、液状体の塗布手段と、前記液状体の塗布量の計測手段と、前記計測手段による前記液状体の塗布量の計測値が、前記液状体の塗布量の規格値を下回る場合に、前記液状体の追加塗布量を含む追加塗布信号を出力する制御手段と、前記液状体の追加塗布手段と、を有することを特徴とする。この構成によれば、規格量の液状体を正確に塗布することができる。
【００１６】
また、少なくとも前記追加塗布手段は、液滴吐出手段であることが望ましい。液滴吐出手段によれば、所定量の液状体を正確に塗布することが可能である。したがって、追加塗布量を正確に塗布することが可能になり、規格量の液状体を正確に塗布することができる。
【００１７】
また、前記塗布手段および／または前記追加塗布手段には、前記液状体の温度調節手段が設けられていることが望ましい。この構成によれば、液状体の粘度を調節することが可能になり、所定量の液状体を正確に塗布することができる。
【００１８】
また、前記液状体の塗布対象物を載置するテーブルに、温度調節手段が設けられていることが望ましい。この構成によれば、液状体の濡れ広がり方を制御することが可能になり、液状体の塗布量を正確に把握することができる。
【００１９】
また、前記塗布手段と前記計測手段との間および／または前記計測手段と前記追加塗布手段との間で、前記液状体の塗布対象物を自動搬送可能に形成されていることが望ましい。この構成によれば、所定量の液状体を正確かつ自動的に塗布することができる。
【００２０】
一方、本発明に係る電気光学装置は、上述した液状体の塗布方法を使用して、電気光学物質を塗布することにより製造したことを特徴とする。上述した液状体の塗布方法により、所定量の電気光学物質を正確に塗布することができるので、電気光学装置において所望のセルギャップを確保することが可能になる。したがって、コントラスト比等の表示性能に優れた電気光学装置を提供することができる。
【００２１】
一方、本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。これにより、コントラスト比等の表示性能に優れた電子機器を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液状体の塗布方法およびその装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の実施形態では、液状体の一例として液晶を採用し、液晶表示装置の製造方法およびその装置について説明する。もっとも、液晶以外の液状体を塗布する場合にも本発明を適用することは可能である。
［第１実施形態］
最初に、第１実施形態に係る液晶表示装置の製造方法につき、図１ないし図６を用いて説明する。
【００２３】
［液晶表示装置］
図２に、液晶表示装置のカラーフィルタ基板を取り外した状態の平面図を示す。また図３に、図２のＨ−Ｈ′線に相当する部分における液晶表示装置の側面断面図を示す。液晶表示装置２００は、ＴＦＴアレイ基板２１０およびカラーフィルタ基板２２０と、シール剤２５２とによって形成される空間に、液晶２５０を封入したものである。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板２１０は、ガラス基板の表面に、各画素のスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成したものである。各ＴＦＴのゲート電極からのびる複数の走査線は、基板周縁部に形成された走査線駆動回路２０４に接続されている。また、各ＴＦＴの上方には層間絶縁膜が形成され、その表面に複数のデータ線が形成されている。そして、各ＴＦＴのソースはスルーホールを介してデータ線に接続され、各データ線は基板周縁部に形成されたデータ線駆動回路２０１に接続されている。なお、走査線駆動回路２０４およびデータ線駆動回路２０１を外部に接続するための端子２０２が、基板周縁部に形成されている。さらに、データ線の上方には層間絶縁膜が形成され、その表面に画素電極が形成されている。そして、各ＴＦＴのドレインは、スルーホールを介して画素電極に接続されている。加えて、画素電極の上方には、液晶分子の配向膜が形成されている。
【００２５】
一方、カラーフィルタ基板２２０は、ガラス基板の表面に、ＲＧＢ各色のカラーフィルタ層を形成したものである。このカラーフィルタの間には、額縁状にブラックマトリクスが形成されている。また、カラーフィルタ層の表面には保護膜が形成され、その表面にはＩＴＯ等からなる共通電極が形成されている。さらに、共通電極の上方には液晶分子の配向膜が形成されている。
【００２６】
そして、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板２１０の画像表示領域を取り囲むように、熱硬化性樹脂等からなるシール剤２５２が塗布されている。なお、シール剤２５２はＴＦＴアレイ基板２１０の全周に塗布されている。そして、このシール剤２５２の内側には、後述する塗布方法により、液晶２５０が塗布されている。さらに、このシール剤２５２を介して、ＴＦＴアレイ基板２１０とカラーフィルタ基板２２０とが貼り合わされている。これにより、ＴＦＴアレイ基板２１０およびカラーフィルタ基板２２０と、シール剤２５２とによって形成される空間内に、液晶２５０が封入される。加えて、ＴＦＴアレイ基板２１０およびカラーフィルタ基板２２０の外側表面に偏光フィルムを形成すれば、液晶表示装置２００が構成される。なお、液晶表示装置２００の画像表示領域には、複数の画素がマトリクス状に形成されている。
【００２７】
［製造装置］
上述したＴＦＴアレイ基板に対する液晶の塗布は、第１実施形態に係る液晶表示装置の製造装置を使用して行う。図１に、第１実施形態に係る液晶表示装置の製造装置の説明図を示す。この液晶表示装置の製造装置１００は、基板４８上に液晶を塗布する塗布手段１０と、塗布された液晶の投影面積を計測する計測手段１２０と、液晶の投影面積の計測値が規格値を下回る場合に液晶の追加塗布信号を出力する制御手段１３０と、液晶の追加塗布を行う追加塗布手段１０と、を有するものである。なお、液晶の塗布手段１０は、追加塗布手段を兼ねている。
【００２８】
図４は、塗布手段１０の概略的な外観斜視図である。塗布手段１０は、ベース１２と、第１移動手段１４と、第２移動手段１６と、不図示の電子天秤（重量測定手段）と、液滴吐出装置を構成するインクジェットヘッド（ヘッド）２０と、キャッピングユニット２２と、クリーニングユニット２４等とを有している。第１移動手段１４、電子天秤、キャッピングユニット２２、クリーニングユニット２４及び第２移動手段１６は、それぞれベース１２上に設置されている。なお図４において、Ｘ方向はベース１２の左右方向であり、Ｙ方向は前後方向であり、Ｚ方向は上下方向である。
【００２９】
第１移動手段１４は、ガイドレール４０，４０をＹ軸方向に一致させて、ベース１２の上面に直接設置されている。この第１移動手段１４は、ガイドレール４０，４０に沿って移動可能なスライダ４２を有している。このスライダ４２の駆動手段として、たとえばリニアモータを採用することができる。これにより、スライダ４２がＹ軸方向に沿って移動可能となり、また任意の位置で停止可能となる。
【００３０】
スライダ４２の上面にはモータ４４が固定され、モータ４４のロータにはテーブル４６が固定されている。このテーブル４６は、基板４８を保持しつつ位置決めするものである。そのため、テーブル４６には吸着保持手段５０が接続されている。この吸着保持手段５０を作動させることにより、テーブル４６の穴４６Ａを通して基板４８が吸着され、基板４８をテーブル４６上に保持することができる。また、モータ４４は、たとえばダイレクトドライブモータである。このモータ４４に通電することにより、ロータとともにテーブル４６がθ方向に回転して、テーブル４６をインデックス（回転割り出し）することができる。なお、テーブル４６には、インクジェットヘッド（液滴吐出装置）２０がインク（液晶などの液状体）を捨打ち、或いは試し打ち（予備吐出）するための予備吐出エリアが設けられている。
【００３１】
一方、ベース１２の後方には支柱１６Ａ、１６Ａが立設され、その支柱１６Ａ，１６Ａの上端部にコラム１６Ｂが架設されている。そして、そのコラム１６Ｂの前面に第２移動手段１６が設けられている。この第２移動手段１６は、Ｘ軸方向に沿って配置されたガイドレール６２Ａ，６２Ａを有し、またガイドレール６２Ａ，６２Ａに沿って移動可能なスライダ６０を有している。このスライダ６０の駆動手段として、たとえばリニアモータを採用することができる。これにより、スライダ６０がＸ軸方向に沿って移動可能となり、また任意の位置で停止可能となる。
【００３２】
スライダ６０には、液滴吐出手段としてのインクジェットヘッド２０が設けられている。インクジェットヘッド２０は、揺動位置決め手段としてのモータ６２，６４，６６，６８に接続されている。モータ６２は、インクジェットヘッド２０をＺ軸方向に移動可能とし、また任意の位置で位置決め可能とするものである。モータ６４は、インクジェットヘッド２０をＹ軸回りのβ方向に揺動可能とし、また任意の位置で位置決め可能とするものである。モータ６６は、インクジェットヘッド２０をＸ軸回りのγ方向に揺動可能とし、また任意の位置で位置決め可能とするものである。モータ６８は、インクジェットヘッド２０をＺ軸回りのα方向に揺動可能とし、また任意の位置で位置決め可能とするものである。
【００３３】
以上のように、基板４８はＹ方向に移動および位置決め可能とされ、θ方向に揺動および位置決め可能とされている。また、インクジェットヘッド２０はＸ，Ｚ方向に移動および位置決め可能とされ、α，β，γ方向に揺動および位置決め可能とされている。したがって、インクジェットヘッド２０のインク吐出面２０Ｐと、テーブル４６上の基板４８との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールすることができる。
【００３４】
ここで、インクジェットヘッド２０の構造例について、図５を参照して説明する。インクジェットヘッド２０のヘッド本体９０には、リザーバ９５および複数のインク室（圧力発生室）９３が形成されている。リザーバ９５は、各インク室９３に液晶等のインクを供給するための流路になっている。また、ヘッド本体９０の一方端面には、インク吐出面２０Ｐを構成するノズルプレートが装着されている。そのノズルプレートには、各インク室９３に対応して、インクを吐出する複数（例えば１２０個）のノズル９１が開口されている。そして、各インク室９３から対応するノズル９１に向かって流路が形成されている。一方、ヘッド本体９０の他方端面には振動板９４が装着されている。なお、振動板９４はインク室の壁面を構成している。その振動板９４の外側には、各インク室９３に対応して、ピエゾ素子（圧力発生手段）９２が設けられている。ピエゾ素子９２は、水晶等の圧電材料を一対の電極（図示せず）で挟持したものである。
【００３５】
図６は、ピエゾ素子の駆動電圧波形Ｗ１と、その駆動電圧に対応したインクジェットヘッド２０の動作を示す概略図である。ピエゾ素子９２を構成する一対の電極に対して、波形Ｗ１の駆動電圧が印加された場合について説明する。まず正勾配部ａ１，ａ３では、ピエゾ素子９２が収縮してインク室９３の容積が増加し、リザーバ９５からインク室９３内にインクが流入する。また負勾配部ａ２では、ピエゾ素子９２が膨張してインク室９３の容積が減少し、加圧されたインク９９がノズル９１から吐出される。そして、この駆動電圧波形Ｗ１の印加回数により、インクの塗布量が決定される。なお、インクジェットヘッド２０の駆動方式としては、ピエゾ素子９２を用いたピエゾジェットタイプに限られず、例えば熱膨張を利用したサーマルインクジェットタイプなどを採用してもよい。
【００３６】
一方、ヘッド本体９０には、液晶等のインクの温度調整手段としてヒータ（不図示）が装着されている。なおインクは、インクタンク（不図示）からインク経路（不図示）を介してヘッド本体９０に供給される。そこで、このインクタンクおよびインク経路にもヒータを設けて、インクの温度を調整可能とするのが好ましい。またインクは、基板４８に対して吐出されるので、基板４８が載置されるテーブル４６にも、液晶等のインクの温度調整手段としてヒータおよび／またはクーラ（不図示）を設けて、吐出されたインクの温度を調整可能とするのが好ましい。なお上述した温度調節手段に代えて、または上述した温度調節手段とともに、内部温度の調節が可能なチャンバを塗布手段１０の周囲に設けてもよい。このチャンバは、塗布手段１０の全体を包含するものであってもよいし、基板４８が載置されるテーブル４６およびインクジェットヘッド２０のみを包含するものであってもよい。このチャンバにより、塗布前後の液晶の温度を一括して管理することができる。
【００３７】
上述したピエゾ素子に対する駆動電圧の印加は、図１に示す描画システム１２によって制御される。また描画システム１２は、インクジェットヘッド２０およびスライダ６０を駆動する各種モータや、テーブル４６およびスライダ４２を駆動する各種モータの動作を制御する。さらに描画システム１２は、インクジェットヘッド２０のキャッピングユニット２２およびクリーニングユニット２４の動作、ならびに基板４８の吸着保持手段５０の動作をも制御する。
【００３８】
一方、図１に示す液晶表示装置の製造装置には、塗布された液晶の投影面積を計測する計測手段１２０が設けられている。計測手段１２０は、カメラ１２２、モニタ１２４および画像処理システム１２６によって構成されている。カメラ１２２は、基板４８に塗布された液晶のデジタル画像を基板４８の上方から撮影するものであり、ＣＣＤ等によって構成されている。なおカメラ１２２は、カメラ移動手段（不図示）に接続され、基板４８上の任意の位置に移動可能とされている。またモニタ１２４は、カメラ１２２によって撮影されたデジタル画像を表示するものである。
【００３９】
画像処理システム１２６は、カメラ１２２によって撮影されたデジタル画像から、塗布された液晶の投影面積（塗布面積）を計算するものである。具体的には、画像処理システム１２６は、デジタル画像を構成する複数の画素のうち液晶が撮影されている画素数をカウントし、その画素数に一画素分の面積を乗算して液晶の投影面積を算出する。また画像処理システム１２６は、算出した塗布面積の計測値を制御手段１３０に出力するように形成されている。
【００４０】
制御手段１３０は、主に面積比較部およびメモリによって構成されている。制御手段１３０のメモリは、液晶の塗布面積の規格値を記録するものである。面積比較部は、メモリから塗布面積の規格値を読み出して、画像処理システム１２６から入力された計測値と比較するものである。そして、塗布面積の計測値が規格値を下回る場合には、規格値と計測値との差分を計算するとともに、その差分に相当する液晶の追加塗布量を算出するように形成されている。さらに面積比較部は、液晶の追加塗布信号を塗布手段１０に対して出力するように形成されている。この追加塗布信号には、算出した液晶の追加塗布量が含まれるようになっている。
【００４１】
なお上述した計測手段１２０は、塗布手段１０と同じ場所に形成してもよいし、別の場所に形成してもよい。塗布手段１０および計測手段１２０を同じ場所に形成した場合には、基板４８の搬送手段が不要となり、また省スペース化が可能となる。一方、塗布手段１０および計測手段１２０を別の場所に形成した場合には、両者間に基板４８の搬送手段を設ける。その搬送手段は、基板４８を自動搬送可能に形成するのが好ましい。すなわち、塗布手段１０による液晶の塗布が終了したら、搬送手段が自動的に基板４８を計測手段１２０まで搬送するように形成する。また、搬送手段による基板４８の搬送が終了たら、計測手段１２０が自動的に塗布面積の計測を開始するように形成する。
【００４２】
［製造方法］
次に、上記のように構成した液晶表示装置の製造装置を使用して、液晶表示装置を製造する方法につき、図１を用いて説明する。第１実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、基板の表面に液晶を塗布する工程と、塗布された液晶の投影面積を計測する工程と、液晶の投影面積の計測値が規格値を下回る場合に液晶を追加塗布する工程と、を有するものである。
【００４３】
一般に、液晶は高粘性流体であり、常温（２０℃）で５０ｃｐｓ以上の粘度を示す。このような高粘性流体は、インクジェットヘッド２０における微小直径のノズルから吐出することができない。なお、インクジェットヘッド２０により液体を安定的に吐出するには、液体の粘度が１０ｃｐｓ程度であることが必要である。そこで、インクジェットヘッド２０に装着されたヒータを駆動して、ヘッド本体の内部の液晶を７０℃程度に保持する。液晶を７０℃程度に加熱することにより、液晶の粘度は１０ｃｐｓ程度に低下する。これにより、インクジェットヘッド２０による液晶の吐出が可能になり、所定量の液晶を正確に吐出することができる。
【００４４】
次に、図４に示す塗布手段１０において、テーブル４６の表面にＴＦＴアレイ基板（以下、単に基板という）４８を載置する。なお、吸着保持手段５０を駆動することにより、基板４８をテーブル４６に吸着させる。また、テーブル４６に装着したヒータを駆動して、基板の温度を７０℃程度に保持しておく。これにより、塗布された液晶の濡れ広がり速度が一定となり、液晶の塗布量を正確に把握することができる。次に、インクジェットヘッド２０を移動および揺動させることにより、また基板４８を載置したテーブル４６を移動および陽動させることにより、基板４８における吐出開始位置の上方にインクジェットヘッド２０のノズルを配置する。そして、インクジェットヘッド２０および／または基板４８を移動させつつ、インクジェットヘッド２０から液晶を吐出して、基板４８に形成されたシール剤の内側全体に液晶を吐出する。吐出直後の液晶は、基板表面において複数の点状態に分布するが、時間の経過とともに各液晶は濡れ広がり、隣接する液晶と連結して面状態となる。
【００４５】
インクジェットヘッド２０からの液晶の吐出は、ノズル詰まりがない場合に規格量を塗布しうるように行う。もっとも、後述する方法で追加塗布することを前提に、規格量より少なめに塗布してもよい。ところで、インクジェットヘッド２０のノズルにゴミが溜まったことなどを原因として、インクジェットヘッド２０にノズル詰まりが発生した場合には、規格量の液晶を吐出できないことになる。そこで、図１に示す計測手段１２０により、塗布された液晶の投影面積を計測して、液晶の塗布量を把握する。
【００４６】
具体的には、まずカメラ１２２により基板表面に塗布された液晶のデジタル画像を撮影する。なお、塗布手段１０による液晶の塗布から、計測手段１２０による液晶の撮影までの時間が、常に一定時間となるように撮影を行う。カメラ１２２は、撮影した液晶の画像をモニタ１２４に出力するとともに、画像処理システム１２６に出力する。モニタ１２４は、入力された液晶の画像を表示する。画像処理システム１２６は、液晶の画像から液晶の塗布面積を計算する。具体的には、デジタル画像を構成する複数の画素のうち液晶が撮影されている画素数をカウントし、その画素数に一画素分の面積を乗算して液晶の塗布面積を算出する。その後、画像処理システム１２６は、算出した塗布面積の計測値を制御手段１３０に出力する。
【００４７】
一方、制御手段１３０のメモリには、あらかじめ液晶の塗布面積の規格値を記録しておく。この規格値とは、上記と同じ方法で規格量の液晶を塗布してから、上記一定時間の経過後に上記と同じ方法で計測した液晶の面積である。画像処理システム１２６から計測値の入力を受けた制御手段１３０の面積比較部は、メモリから規格値を読み出して計測値と比較する。そして、塗布面積の計測値が規格値を下回る場合には、規格値と計測値との差分を計算するとともに、その差分に相当する液晶の追加塗布量を算出する。さらに面積比較部は、液晶の追加塗布信号を塗布手段１０に対して出力する。この追加塗布信号には、算出した液晶の追加塗布量が含まれている。
【００４８】
制御手段１３０からの追加塗布信号は、塗布手段１０の描画システム１２に入力される。描画システム１２は、追加塗布信号に含まれる追加塗布量にしたがって、基板４８上に液晶を追加塗布する。具体的には、その追加塗布量を実現しうるインクジェットヘッド２０の吐出回数を計算して、その吐出回数だけ基板４８の表面に液晶を吐出する。これにより、基板表面に規格量の液晶が塗布される。
【００４９】
以上に詳述したように、第１実施形態に係る液晶表示装置の製造方法では、液晶の塗布面積を計測し、計測値が規格値を下回る場合に追加塗布を行う。この構成によれば、規格量の液晶を正確に塗布することができる。また、液晶の塗布面積を計測するので、簡単な装置により短時間に液晶の塗布量を把握することが可能となる。したがって、設備コストおよび塗布時間の増大を抑制することができる。
【００５０】
なお本実施形態では、ＴＦＴアレイ基板の表面にシール剤を形成したが、カラーフィルタ基板の表面にシール剤を形成してもよい。また本実施形態では、シール剤を形成したＴＦＴアレイ基板の表面に液晶を塗布したが、シール剤を形成していない基板の表面に液晶を塗布した上で、両基板を接合してもよい。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る液晶表示装置の製造装置につき、図７を用いて説明する。図７に、第２実施形態に係る液晶表示装置の製造装置の説明図を示す。この液晶表示装置の製造装置４００は、基板４８上に液晶を塗布する塗布手段４１０と、塗布された液晶の体積を計測する計測手段４２０と、液晶の体積の計測値が規格値を下回る場合に液晶の追加塗布信号を出力する制御手段４３０と、液晶の追加塗布を行う追加塗布手段４４０と、を有するものである。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
【００５２】
第２実施形態における塗布手段４１０は、第１実施形態における塗布手段１０と同様に構成されている。ただし、第１実施形態におけるインクジェットヘッド２０の代わりに、ディスペンサ４１４が採用されている。ディスペンサ４１４は、ペン状に形成された液状体定量吐出装置である。その先端部の液状体吐出ノズルは、インクジェットヘッドより大口径に形成されているため、液晶等の高粘性流体を吐出することが可能となっている。このディスペンサ４１４にも、吐出する液状体の温度を調整するためのヒータ（不図示）を装着するのが好ましい。
【００５３】
また、塗布された液晶の体積を計測する計測手段４２０が設けられている。計測手段４２０は、ライン形状のレーザ４２２およびＣＣＤ４２３を備えている。このレーザ４２２が液晶に向かってレーザ光を照射し、ＣＣＤ４２３が液晶からの反射光を撮影して、三角測距方式により液晶の高さを計測しうるように形成されている。なお、レーザ４２２によりライン状にレーザ光を照射すれば、塗布された液晶の断面形状を計測することができる。また、液晶各部の断面形状を計測すれば、塗布された液晶の体積を計測することができる。モニタ４２４は、レーザ４２２およびＣＣＤ４２３により計測された断面形状を表示するものである。画像処理システム４２６は、計測された断面形状から液晶の断面積を計算し、さらに液晶各部の断面積から液晶全体の体積を計算するものである。また画像処理システム４２６は、算出した体積の計測値を制御手段４３０に出力するように形成されている。
【００５４】
制御手段４３０は、主に体積比較部およびメモリによって構成されている。制御手段４３０のメモリは、液晶の体積の規格値を記録するものである。体積比較部は、メモリから体積の規格値を読み出して、画像処理システム４２６から入力された計測値と比較するものである。そして、体積の計測値が規格値を下回る場合には、規格値と計測値との差分を計算するとともに、その差分に相当する液晶の追加塗布量を算出するように形成されている。さらに体積比較部は、液晶の追加塗布信号を追加塗布手段４４０に対して出力するように形成されている。この追加塗布信号には、算出した液晶の追加塗布量が含まれるようになっている。
【００５５】
追加塗布手段４４０は、第１実施形態の塗布手段１０と同様に形成されている。すなわち、液晶の吐出装置としてインクジェットヘッドが採用され、追加塗布量を正確に塗布することができるようになっている。なお、追加塗布手段４４０は、塗布手段４１０や計測手段４２０と同じ場所に形成してもよいし、別の場所に形成してもよい。同じ場所に形成した場合には、基板４８の搬送手段が不要となり、また省スペース化が可能となる。一方、追加塗布手段４４０を塗布手段４１０や計測手段４２０と別の場所に形成した場合には、両者間に基板４８の搬送手段を設ける。その搬送手段は、基板４８を自動搬送可能に形成するのが好ましい。すなわち、計測手段４２０による計測が終了したら、搬送手段が自動的に基板４８を追加塗布手段４４０まで搬送するように形成する。また、搬送手段による基板４８の搬送が終了したら、追加塗布手段４４０が自動的に追加塗布を開始するように形成する。
【００５６】
次に、上記のように構成した液晶表示装置の製造装置を使用して、液晶表示装置を製造する方法につき、図７を用いて説明する。第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、基板の表面に液晶を塗布する工程と、塗布された液晶の体積を計測する工程と、液晶の体積の計測値が規格値を下回る場合に液晶を追加塗布する工程と、を有するものである。
【００５７】
上述したように、塗布手段４１０には液状体の吐出装置としてディスペンサを採用している。したがって、液晶の粘度を低下させることなく、高粘性状態のまま吐出することができる。ただし、液晶の粘度によって液晶の濡れ広がり速度が異なるので、体積の計測中に液晶の形状が変化して、体積の正確な計測が不可能になるおそれがある。そこで、ディスペンサに装着されたヒータを駆動して、ディスペンサ内部の液晶を一定温度に保持する。その一定温度は、液晶が容易に濡れ広がることのない低温とするのが望ましい。これにより、液晶の体積の正確な計測が可能になる。
【００５８】
次に、塗布手段４１０のテーブルに基板４８を載置する。ここで、テーブルに装着したヒータおよび／またはクーラを駆動して、基板の温度を上述した一定温度に保持するのが望ましい。これにより、液晶が容易に濡れ広がることがなくなり、液晶の体積の正確な計測が可能になる。そして、ディスペンサ４１４から液晶を吐出する。吐出された液晶は、基板表面において１個の山状態に配置される。
【００５９】
次に、計測手段４２０において、塗布された液晶の体積を計測する。なお、塗布手段４１０による液晶の塗布の直後に、計測手段４２０による液晶の体積の計測を行う。しかも、塗布手段４１０による液晶の塗布から、計測手段４２０による液晶の体積の計測までの時間が、常に一定時間となるようにする。画像処理システム４２６は、算出した体積の計測値を制御手段４３０に出力する。
【００６０】
一方、制御手段４３０のメモリには、あらかじめ液晶の体積の規格値を記録しておく。この規格値とは、上記と同じ方法で規格量の液晶を塗布してから、上記一定時間の経過後に上記と同じ方法で計測した液晶の体積である。画像処理システム４２６から計測値の入力を受けた制御手段４３０の体積比較部は、メモリから規格値を読み出して計測値と比較する。そして、体積の計測値が規格値を下回る場合には、規格値と計測値との差分を計算するとともに、その差分に相当する液晶の追加塗布量を算出する。さらに体積比較部は、液晶の追加塗布信号を追加塗布手段４４０に対して出力する。この追加塗布信号には、算出した液晶の追加塗布量が含まれている。
【００６１】
制御手段４３０からの追加塗布信号は、追加塗布手段４４０の描画システム４４２に入力される。描画システム４４２は、追加塗布信号に含まれる追加塗布量にしたがって、基板４８上に液晶を追加塗布する。以上により、基板表面に規格量の液晶が塗布される。追加塗布は、基板４８に形成されたシール剤の内側における任意の位置に行うことができる。
【００６２】
なお、塗布手段４１０により塗布された液晶は、ＴＦＴアレイ基板に形成されたシール剤の内側全体に自然に濡れ広がる。したがって、計測手段４２０による計測の終了後、液晶が自然に濡れ広がるまで放置しておいてもよい。しかし、シール剤の内側全体に濡れ広がるまでには長時間を要し、塗布工程のスループットが低下することになる。そこで、計測手段４２０による計測の終了後、テーブルに装着したヒータを駆動して基板の温度を上昇させ、基板上に塗布された液晶の温度を上昇させるのが好ましい。これにより、液晶の粘度が低下して、濡れ広がり速度が速くなり、塗布工程のスループットを向上させることができる。
【００６３】
以上に詳述したように、第２実施形態に係る液晶表示装置の製造方法では、塗布された液晶の体積を計測し、計測値が規格値を下回る場合に追加塗布を行う。この構成によれば、液晶の体積を計測するので、追加塗布量を簡単に算出することができる。また、液晶の粘度の違いに起因して濡れ広がり方に多少のばらつきがあっても、液晶の塗布量を正確に把握して追加塗布量を算出することが可能である。したがって、規格量の液晶を正確に塗布することができる。
【００６４】
なお上述した塗布手段４１０では、液晶の吐出装置としてディスペンサを使用したが、インクジェットヘッドを使用してもよい。この場合、塗布手段４１０が追加塗布手段を兼ねてもよい。
また本実施形態では、液晶の体積を計測して塗布量を把握した。しかし、塗布された液晶の頂点の高さを計測して塗布量を把握してもよい。液晶の粘度が一定であれば、液晶の頂点の高さと体積とはほぼ比例関係にあると考えられるからである。この場合、計測時間が短縮されるので、塗布工程のスループットを向上させることができる。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る液晶表示装置の製造装置につき、図８を用いて説明する。図８に、第３実施形態に係る液晶表示装置の製造装置の説明図を示す。この液晶表示装置の製造装置３００は、基板４８上に液晶を塗布する塗布手段３１０と、塗布された液晶の質量を計測する計測手段３２０と、液晶の質量の計測値が規格値を下回る場合に液晶の追加塗布信号を出力する制御手段３３０と、液晶の追加塗布を行う追加塗布手段３１０と、を有するものである。なお、液晶の塗布手段３１０は、追加塗布手段を兼ねている。また、第１実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
【００６６】
塗布手段３１０は、主にインクジェットヘッド３１４、テーブル３１６、モータ３１１、ドライブ回路３２２および描画システム３１２で構成されている。インクジェットヘッド３１４は、テーブル３１６の上方に対向配置されている。このインクジェットヘッド３１４は、Ｘ方向に沿って移動可能とされ、また任意の位置で位置決め可能とされている。なお、インクジェットヘッド３１４の内部構造は第１実施形態と同様である。一方、テーブル３１６にはリニアモータ３１１が接続され、リニアモータ３１１にはドライブ回路３２２が接続されている。このテーブル３１６は、Ｙ方向に沿って所定速度で移動可能とされ、また任意の位置で位置決め可能とされている。ドライブ回路３２２は、テーブル３１６が所定速度で移動しうるように、モータ３１１に対して電圧を印加するものである。以上により、テーブル３１６上に載置された基板４８の任意の位置に、インクジェットヘッド３１４から液晶を吐出することができるようになっている。
【００６７】
また、塗布された液晶の質量を計測する計測手段３２０が設けられている。この計測手段３２０は、モータ３１１に対する印加電圧を介して、塗布された液晶の質量を間接的に把握するものである。計測手段３２０は、主にドライブ回路３２２および駆動負荷管理システム３２４で構成されている。基板４８上に塗布された液晶の質量が増加すると、ドライブ回路３２２からモータ３１１に対する印加電圧が増加する。そこでドライブ回路３２２は、モータ３１１への印加電圧を計測し、計測した印加電圧を所定時間ごとに駆動負荷管理システム３２４に出力するように形成されている。一方の駆動負荷管理システム３２４は、ドライブ回路３２２から入力された電圧の計測値を、液晶の吐出開始からの経過時間（計測時間）と関連付けて、所定時間ごとに制御手段３３０に出力するように形成されている。
【００６８】
制御手段３３０は、主に電圧比較部およびメモリによって構成されている。制御手段３３０のメモリは、電圧の規格値を記録するものである。電圧比較部は、上述した計測時間に対応する電圧の規格値をメモリから読み出して、計測値と比較するものである。そして、電圧の計測値が規格値を下回る場合には、規格値と計測値との差分を計算するとともに、その差分に相当する液晶の追加塗布量を算出するように形成されている。さらに電圧比較部は、液晶の追加塗布信号を追加塗布手段３１０に対して出力するように形成されている。この追加塗布信号には、算出した液晶の追加塗布量が含まれるようになっている。
【００６９】
次に、上記のように構成した液晶表示装置の製造装置を使用して、液晶表示装置を製造する方法につき、図８を用いて説明する。第３実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、基板の表面に液晶を塗布しつつ、塗布された液晶の質量を計測する工程と、液晶の質量の計測値が規格値を下回る場合に液晶を追加塗布する工程と、を有するものである。
【００７０】
図８に示す塗布手段３１０において、テーブル３１６の表面にＴＦＴアレイ基板（以下、単に基板という）４８を載置する。そして、インクジェットヘッド３１４により基板の表面に液晶を吐出する。これと同時に、ドライブ回路３２２からモータ３１１に対して電圧を印加し、テーブル３１６を移動させる。これにより、基板４８に形成されたシール剤の内側全体に液晶が吐出される。
【００７１】
基板４８上に塗布された液晶の質量の増加にともなって、ドライブ回路３２２からモータ３１１に対する印加電圧が増加する。ドライブ回路３２２は、モータ３１１に対する印加電圧を計測し、所定時間ごとに駆動負荷管理システム３２４に出力する。駆動負荷管理システム３２４は、ドライブ回路３２２から入力された電圧の計測値を、液晶の吐出開始からの経過時間（計測時間）と関連付けて、所定時間ごとに制御手段３３０に出力する。なお、上述した所定時間はできるだけ短時間とし、電圧の計測値および計測時間が連続的に出力されるようにする。
【００７２】
制御手段３３０のメモリには、あらかじめ電圧の規格値を記録しておく。この規格値とは、上記と同じ方法で規格量の液晶を塗布しつつ、上記と同じ方法で計測したモータ３１１に対する印加電圧である。この電圧の規格値も、液晶の吐出開始からの経過時間（計測時間）と関連付けて記録しておく。駆動負荷管理システム３２４から電圧の計測値および計測時間の入力を受けた制御手段３３０の電圧比較部は、その計測時間に対応する電圧の規格値をメモリから読み出して、計測値と比較する。そして、電圧の計測値が規格値を下回る場合には、規格値と計測値との差分を計算するとともに、その差分に相当する液晶の追加塗布量を算出する。さらに電圧比較部は、液晶の追加塗布信号を追加塗布手段３１０に対して出力する。この追加塗布信号には、算出した液晶の追加塗布量が含まれている。
【００７３】
制御手段３３０からの追加塗布信号は、追加塗布手段３１０の描画システム３１２に入力される。描画システム３１２は、追加塗布信号に含まれる追加塗布量にしたがって、基板４８上に液晶を追加塗布する。追加塗布は、基板に対する液晶の吐出が終了した後に行う。その追加塗布は、シール剤の内側における基板上の任意の位置に対して行うことができる。
【００７４】
以上に詳述したように、第３実施形態に係る液晶表示装置の製造方法では、液晶を塗布しつつ、塗布された液晶の質量を計測し、計測値が規格値を下回る場合に追加塗布を行う。この構成によれば、液晶を塗布しつつ追加塗布量を算出するので、迅速に追加塗布を行うことが可能になり、塗布工程全体の塗布時間を短縮することができる。
【００７５】
なお本実施形態では、モータに対する印加電圧を計測して、塗布された液晶の質量を間接的に把握した。しかし、モータ付加状況を把握する他のパラメータを計測して、塗布された液晶の質量を把握することも可能である。具体的には、モータを流れる電流や、出力パルスとフィードバックエンコーダパルスとの差異などを計測すればよい。また、直接的に液晶の質量を計測してもよい。具体的には、テーブルの下方に秤などの質量測定手段を配置すればよい。この場合には、質量の計測値と規格値との差分から、追加塗布量を簡単に算出することが可能になり、正確な量の液晶を塗布することができる。
【００７６】
また、本実施形態により追加塗布を行った後に、塗布された液晶全体の質量を再計測し、再計測値が規格値を下回る場合には、再追加塗布を行ってもよい。インクジェットヘッドにおける一部のノズルが閉塞されて液晶を吐出できなくなっている場合には、そのインクジェットヘッドを使用して追加塗布を行っても、正確な追加塗布量を吐出することができないからである。この場合でも、再計測および再追加塗布を繰り返し行えば、最終的には規格量の液晶を塗布することができるのである。
【００７７】
なお、上述した各実施形態では、塗布された液晶の投影面積、体積または質量を所定の方法で計測することにより、液晶の塗布量を把握した。しかし、液晶の投影面積、体積または質量の計測方法は、各実施形態で説明した方法に限られず、他の方法を採用してもよい。また、塗布された液晶につき、投影面積、体積または質量以外の量を計測することにより、液晶の塗布量を把握してもよい。たとえば、塗布された液晶の分光特性を計測して、液晶の塗布量を把握することも可能である。
【００７８】
また、上述した各実施形態では、液晶の塗布装置および／または追加塗布装置として、インクジェットヘッドを採用した。しかし、液晶の微量吐出が可能であり、また吐出量が制御可能であれば、インクジェットヘッド以外の装置を採用してもよい。
【００７９】
［電子機器］
次に、液晶表示装置を備えた電子機器の例について、図９を用いて説明する。図９は、携帯電話の斜視図である。上記の方法で形成した液晶表示装置は、携帯電話３０００の筐体内部に配置されている。
【００８０】
なお、上記の方法で形成した液晶表示装置は、携帯電話以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）およびエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置の製造装置の説明図である。
【図２】液晶表示装置のカラーフィルタ基板を取り外した状態の平面図である。
【図３】図２のＨ−Ｈ′線に相当する部分における液晶表示装置の側面断面図である。
【図４】塗布手段の概略的な外観斜視図である。
【図５】インクジェットヘッドの構造例の説明図である。
【図６】ピエゾ素子の駆動電圧波形と、その駆動電圧に対応したインクジェットヘッドの動作を示す概略図である。
【図７】第２実施形態に係る液晶表示装置の製造装置の説明図である。
【図８】第３実施形態に係る液晶表示装置の製造装置の説明図である。
【図９】携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
１０塗布手段２０インクジェットヘッド４８基板１００液晶表示装置の製造装置１２０計測手段１３０制御手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for applying a liquid material, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An electro-optical device such as a liquid crystal display device is used for a color image display unit in an electronic device such as a mobile phone. The liquid crystal display device has a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of transparent substrates. In order to form this liquid crystal display device, first, a sealant is applied to the peripheral edge of the surface of one substrate. At this time, a liquid crystal injection port is formed in a part of the sealant. Next, spacers are sprinkled inside the sealant, and the other substrate is bonded via the sealant. Thus, a liquid crystal cell is formed in a region surrounded by the pair of substrates and the sealant. Next, the inside of the liquid crystal cell is evacuated in vacuum, and the whole is returned to atmospheric pressure with the liquid crystal injection port immersed in the liquid crystal tank. Then, the liquid crystal is filled in the liquid crystal cell by a pressure difference and a surface tension between the liquid crystal cell and the outside.
[0003]
However, when the liquid crystal is filled by the above-described method, the filling time becomes very long. In particular, when a large substrate having a diagonal length of 1 m or more is used, it takes one day or more to fill the liquid crystal.
[0004]
Therefore, a drop assembly method of applying liquid crystal onto a substrate using a droplet discharge device such as an ink jet has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this method, first, a sealant is applied to the peripheral edge of the surface of one substrate. Next, a specified amount of liquid crystal is dropped inside the sealant by a droplet discharge device. Finally, the other substrate is bonded via a sealant to form a liquid crystal display device.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2003-19790
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described droplet assembling method, a droplet is discharged from a small-diameter nozzle formed in a droplet discharge head. Therefore, when a high-viscosity fluid such as a liquid crystal is to be ejected, some nozzles may be blocked by the high-viscosity fluid, making it impossible to eject droplets. As a result, there is a problem that a standard amount of liquid crystal cannot be applied on the substrate. Note that Patent Document 1 discloses a configuration in which a heating unit, a temperature monitoring unit, and a temperature control unit are provided in a droplet discharge head or the like so that the viscosity of the functional liquid can be reduced and the functional liquid can be discharged. However, when the material itself such as the liquid crystal varies, or when dust accumulates in the nozzles of the droplet discharge head, the discharge may still be difficult.
[0007]
Incidentally, the distance (cell gap) between a pair of substrates in a liquid crystal display device is closely related to display performance such as a contrast ratio in the liquid crystal display device. Note that if a spacer is arranged between a pair of substrates, a cell gap can be ensured. However, if no spacer is arranged, the amount of liquid crystal applied determines the cell gap. Therefore, when a standard amount of liquid crystal cannot be applied, a desired cell gap cannot be secured and the display performance of the liquid crystal display device is reduced.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a method and an apparatus for applying a liquid material capable of accurately applying a liquid material of a specified amount.
Another object of the present invention is to provide an electro-optical device and an electronic apparatus having excellent display performance such as a contrast ratio.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for applying a liquid material according to the present invention includes a step of applying the liquid material, a step of measuring an application amount of the liquid material, and a measurement value of the application amount of the liquid material, A step of additionally applying the liquid material when the application amount of the liquid material is less than a standard value. According to this configuration, a standard amount of the liquid material can be accurately applied.
[0010]
Further, another application method of the liquid material according to the present invention is a step of measuring the application amount of the liquid material while applying the liquid material, and the measured value of the application amount of the liquid material, the application of the liquid material A step of additionally applying the liquid material when the amount is below the standard value. With this configuration, it is also possible to accurately apply a specified amount of the liquid material. Further, since the additional application amount is calculated while applying the liquid material, the additional application can be performed quickly, and the entire application time can be reduced.
[0011]
The application amount of the liquid material may be a projection area of the applied liquid material. According to this configuration, it is possible to grasp the application amount of the liquid material in a short time with a simple device, and to accurately apply the liquid material of a specified amount. Therefore, an increase in equipment cost and application time can be suppressed.
[0012]
The application amount of the liquid material may be a volume of the applied liquid material. According to this configuration, the additional application amount can be easily calculated. Further, even if there is some variation in how the liquid material spreads, the additional application amount can be calculated by accurately grasping the application amount of the liquid material. Therefore, it is possible to accurately apply a liquid of a specified amount.
[0013]
The applied amount of the liquid may be the mass of the applied liquid. According to this configuration, the additional application amount can be easily calculated. Therefore, it is possible to accurately apply a liquid of a specified amount.
[0014]
The liquid may be an electro-optical material. Thereby, a standard amount of the electro-optical material can be accurately applied.
[0015]
On the other hand, the liquid material application device according to the present invention is a liquid material application device, the liquid material application amount measurement device, and the liquid material application amount measurement value by the measurement device, the liquid material application amount When the application amount is lower than a standard value, the control unit outputs an additional application signal including the additional application amount of the liquid, and an additional application unit of the liquid. According to this configuration, a standard amount of the liquid material can be accurately applied.
[0016]
It is preferable that at least the additional application unit is a droplet discharge unit. According to the droplet discharging means, it is possible to accurately apply a predetermined amount of the liquid material. Therefore, it is possible to accurately apply the additional application amount, and it is possible to accurately apply the standard amount of the liquid material.
[0017]
In addition, it is preferable that the application unit and / or the additional application unit include a temperature control unit for the liquid material. According to this configuration, the viscosity of the liquid material can be adjusted, and a predetermined amount of the liquid material can be accurately applied.
[0018]
Further, it is desirable that a temperature adjusting means is provided on a table on which the object to be coated with the liquid material is placed. According to this configuration, it is possible to control how the liquid is wet and spread, and it is possible to accurately grasp the application amount of the liquid.
[0019]
Further, it is preferable that the object to be coated with the liquid material is formed so as to be able to be automatically conveyed between the coating unit and the measuring unit and / or between the measuring unit and the additional coating unit. According to this configuration, a predetermined amount of the liquid material can be accurately and automatically applied.
[0020]
On the other hand, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that the electro-optical device is manufactured by applying an electro-optical substance using the above-described method for applying a liquid material. According to the above-described method for applying the liquid material, a predetermined amount of the electro-optical material can be accurately applied, so that a desired cell gap can be secured in the electro-optical device. Therefore, it is possible to provide an electro-optical device having excellent display performance such as a contrast ratio.
[0021]
On the other hand, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device. This makes it possible to provide an electronic device having excellent display performance such as a contrast ratio.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a method for applying a liquid material and an apparatus therefor according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used in the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size. In the following embodiments, a liquid crystal is adopted as an example of a liquid material, and a method of manufacturing a liquid crystal display device and the device will be described. However, the present invention can be applied to a case where a liquid material other than the liquid crystal is applied.
[First Embodiment]
First, a method for manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0023]
[Liquid crystal display]
FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal display device with the color filter substrate removed. FIG. 3 is a side sectional view of the liquid crystal display device at a portion corresponding to line HH 'in FIG. The liquid crystal display device 200 has a liquid crystal 250 sealed in a space formed by the TFT array substrate 210, the color filter substrate 220, and the sealant 252.
[0024]
The TFT array substrate 210 is formed by forming a thin film transistor (TFT) as a switching element of each pixel on a surface of a glass substrate. The plurality of scanning lines extending from the gate electrode of each TFT are connected to a scanning line driving circuit 204 formed on the periphery of the substrate. An interlayer insulating film is formed above each TFT, and a plurality of data lines are formed on the surface of the interlayer insulating film. The source of each TFT is connected to a data line via a through-hole, and each data line is connected to a data line driving circuit 201 formed on the peripheral portion of the substrate. Note that a terminal 202 for connecting the scanning line driving circuit 204 and the data line driving circuit 201 to the outside is formed on the periphery of the substrate. Further, an interlayer insulating film is formed above the data line, and a pixel electrode is formed on the surface thereof. The drain of each TFT is connected to a pixel electrode via a through hole. In addition, an alignment film of liquid crystal molecules is formed above the pixel electrode.
[0025]
On the other hand, the color filter substrate 220 has a color filter layer of each of RGB colors formed on a surface of a glass substrate. A black matrix is formed between the color filters in a frame shape. A protective film is formed on the surface of the color filter layer, and a common electrode made of ITO or the like is formed on the surface. Further, an alignment film of liquid crystal molecules is formed above the common electrode.
[0026]
Then, as shown in FIG. 2, a sealant 252 made of a thermosetting resin or the like is applied so as to surround the image display area of the TFT array substrate 210. Note that the sealant 252 is applied to the entire periphery of the TFT array substrate 210. The liquid crystal 250 is applied to the inside of the sealant 252 by an application method described later. Further, the TFT array substrate 210 and the color filter substrate 220 are bonded via the sealant 252. Thus, the liquid crystal 250 is sealed in the space formed by the TFT array substrate 210, the color filter substrate 220, and the sealant 252. In addition, if a polarizing film is formed on the outer surfaces of the TFT array substrate 210 and the color filter substrate 220, the liquid crystal display device 200 is configured. In the image display area of the liquid crystal display device 200, a plurality of pixels are formed in a matrix.
[0027]
[manufacturing device]
The above-described application of the liquid crystal to the TFT array substrate is performed using the liquid crystal display device manufacturing apparatus according to the first embodiment. FIG. 1 is an explanatory diagram of a manufacturing apparatus of the liquid crystal display device according to the first embodiment. The manufacturing apparatus 100 for a liquid crystal display device includes a coating unit 10 for coating a liquid crystal on a substrate 48, a measuring unit 120 for measuring a projected area of the coated liquid crystal, and a measured value of a projected area of the liquid crystal being lower than a standard value. In this case, there are provided a control means 130 for outputting an additional application signal for liquid crystal and an additional application means 10 for performing additional application of liquid crystal. The liquid crystal applying means 10 also serves as an additional applying means.
[0028]
FIG. 4 is a schematic external perspective view of the application unit 10. The coating unit 10 includes a base 12, a first moving unit 14, a second moving unit 16, an electronic balance (weight measuring unit) (not shown), and an inkjet head (head) 20 that constitutes a droplet discharge device. It has a capping unit 22, a cleaning unit 24 and the like. The first moving unit 14, the electronic balance, the capping unit 22, the cleaning unit 24, and the second moving unit 16 are respectively set on the base 12. In FIG. 4, the X direction is the left-right direction of the base 12, the Y direction is the front-back direction, and the Z direction is the up-down direction.
[0029]
The first moving means 14 is installed directly on the upper surface of the base 12 with the guide rails 40, 40 aligned in the Y-axis direction. The first moving means 14 has a slider 42 that can move along the guide rails 40, 40. For example, a linear motor can be employed as a driving unit of the slider 42. Thus, the slider 42 can move along the Y-axis direction and can stop at an arbitrary position.
[0030]
A motor 44 is fixed to an upper surface of the slider 42, and a table 46 is fixed to a rotor of the motor 44. This table 46 is for positioning while holding a substrate 48. Therefore, the suction holding means 50 is connected to the table 46. By operating the suction holding means 50, the substrate 48 is sucked through the hole 46A of the table 46, and the substrate 48 can be held on the table 46. The motor 44 is, for example, a direct drive motor. By energizing the motor 44, the table 46 rotates in the θ direction together with the rotor, and the table 46 can be indexed (rotated). The table 46 is provided with a preliminary ejection area for the inkjet head (droplet ejection device) 20 to discard or test-test (preliminary ejection) ink (liquid material such as liquid crystal).
[0031]
On the other hand, columns 16A, 16A are erected behind the base 12, and a column 16B is erected on the upper ends of the columns 16A, 16A. The second moving means 16 is provided on the front surface of the column 16B. The second moving means 16 has guide rails 62A, 62A arranged along the X-axis direction, and has a slider 60 movable along the guide rails 62A, 62A. For example, a linear motor can be used as a driving unit of the slider 60. Thus, the slider 60 can move along the X-axis direction and can stop at an arbitrary position.
[0032]
The slider 60 is provided with an ink jet head 20 as a droplet discharging means. The ink jet head 20 is connected to motors 62, 64, 66, 68 as swing positioning means. The motor 62 enables the inkjet head 20 to move in the Z-axis direction, and enables positioning at an arbitrary position. The motor 64 is capable of swinging the inkjet head 20 in the β direction around the Y axis, and is capable of positioning at an arbitrary position. The motor 66 is capable of swinging the ink jet head 20 in the γ direction around the X axis, and is capable of positioning the ink jet head 20 at an arbitrary position. The motor 68 enables the inkjet head 20 to swing in the α direction around the Z-axis, and allows positioning at an arbitrary position.
[0033]
As described above, the substrate 48 can be moved and positioned in the Y direction, and can be rocked and positioned in the θ direction. The inkjet head 20 can move and position in the X and Z directions, and can swing and position in the α, β and γ directions. Therefore, the relative position and attitude between the ink ejection surface 20P of the inkjet head 20 and the substrate 48 on the table 46 can be accurately controlled.
[0034]
Here, an example of the structure of the inkjet head 20 will be described with reference to FIG. A reservoir 95 and a plurality of ink chambers (pressure generating chambers) 93 are formed in the head main body 90 of the inkjet head 20. The reservoir 95 is a flow path for supplying ink such as liquid crystal to each ink chamber 93. A nozzle plate constituting the ink ejection surface 20P is mounted on one end surface of the head main body 90. In the nozzle plate, a plurality (for example, 120) of nozzles 91 for discharging ink are opened corresponding to each ink chamber 93. Then, a flow path is formed from each ink chamber 93 toward the corresponding nozzle 91. On the other hand, a diaphragm 94 is mounted on the other end surface of the head main body 90. Note that the vibration plate 94 forms a wall surface of the ink chamber. A piezo element (pressure generating means) 92 is provided outside the vibration plate 94 so as to correspond to each ink chamber 93. The piezo element 92 is formed by sandwiching a piezoelectric material such as quartz between a pair of electrodes (not shown).
[0035]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the drive voltage waveform W1 of the piezo element and the operation of the inkjet head 20 corresponding to the drive voltage. A case where a drive voltage having a waveform W1 is applied to a pair of electrodes constituting the piezo element 92 will be described. First, in the positive gradient portions a1 and a3, the piezo element 92 contracts to increase the volume of the ink chamber 93, and ink flows from the reservoir 95 into the ink chamber 93. In the negative gradient part a2, the piezo element 92 expands, the volume of the ink chamber 93 decreases, and the pressurized ink 99 is discharged from the nozzle 91. The application amount of the ink is determined by the number of times of application of the drive voltage waveform W1. The driving method of the ink jet head 20 is not limited to the piezo jet type using the piezo element 92, but may be, for example, a thermal ink jet type utilizing thermal expansion.
[0036]
On the other hand, a heater (not shown) is mounted on the head main body 90 as a means for adjusting the temperature of ink such as liquid crystal. The ink is supplied from an ink tank (not shown) to the head main body 90 via an ink path (not shown). Therefore, it is preferable to provide a heater also in the ink tank and the ink path so that the temperature of the ink can be adjusted. Further, since the ink is ejected to the substrate 48, the table 46 on which the substrate 48 is mounted is provided with a heater and / or a cooler (not shown) as a temperature adjusting means for the ink such as liquid crystal to be ejected. It is preferable that the temperature of the ink can be adjusted. Note that a chamber capable of adjusting the internal temperature may be provided around the application unit 10 instead of, or together with, the above-described temperature adjustment unit. This chamber may include the entire coating unit 10 or may include only the table 46 on which the substrate 48 is placed and the inkjet head 20. With this chamber, the temperature of the liquid crystal before and after the application can be managed collectively.
[0037]
The application of the driving voltage to the piezo element described above is controlled by the drawing system 12 shown in FIG. The drawing system 12 controls operations of various motors for driving the inkjet head 20 and the slider 60 and various motors for driving the table 46 and the slider 42. Further, the drawing system 12 also controls the operation of the capping unit 22 and the cleaning unit 24 of the inkjet head 20 and the operation of the suction holding unit 50 for the substrate 48.
[0038]
On the other hand, the apparatus for manufacturing a liquid crystal display device shown in FIG. 1 is provided with a measuring means 120 for measuring the projected area of the applied liquid crystal. The measuring unit 120 includes a camera 122, a monitor 124, and an image processing system 126. The camera 122 captures a digital image of the liquid crystal applied to the substrate 48 from above the substrate 48, and is constituted by a CCD or the like. The camera 122 is connected to a camera moving means (not shown), and can move to an arbitrary position on the substrate 48. The monitor 124 displays a digital image captured by the camera 122.
[0039]
The image processing system 126 calculates a projection area (application area) of the applied liquid crystal from a digital image captured by the camera 122. Specifically, the image processing system 126 counts the number of pixels where liquid crystal is photographed among a plurality of pixels constituting the digital image, and multiplies the number of pixels by the area of one pixel to project the liquid crystal projection area. Is calculated. The image processing system 126 is configured to output the calculated measured value of the application area to the control unit 130.
[0040]
The control means 130 mainly includes an area comparison unit and a memory. The memory of the control means 130 stores the standard value of the liquid crystal application area. The area comparison unit reads the standard value of the application area from the memory and compares the standard value with the measurement value input from the image processing system 126. When the measured value of the application area is smaller than the standard value, the difference between the standard value and the measured value is calculated, and the additional application amount of the liquid crystal corresponding to the difference is calculated. Further, the area comparison unit is formed so as to output an additional application signal of the liquid crystal to the application unit 10. The additional application signal includes the calculated additional application amount of the liquid crystal.
[0041]
The measuring unit 120 described above may be formed at the same place as the coating unit 10 or may be formed at another place. When the application unit 10 and the measurement unit 120 are formed in the same place, the conveyance unit for the substrate 48 becomes unnecessary, and the space can be saved. On the other hand, when the application unit 10 and the measurement unit 120 are formed at different locations, a transport unit for the substrate 48 is provided between the two. The transfer means is preferably formed so that the substrate 48 can be automatically transferred. That is, when the application of the liquid crystal by the application unit 10 is completed, the transfer unit automatically forms the substrate 48 to the measurement unit 120. Further, when the transfer of the substrate 48 by the transfer means is completed, the measurement means 120 is formed so as to automatically start the measurement of the application area.
[0042]
[Production method]
Next, a method for manufacturing a liquid crystal display device using the liquid crystal display device manufacturing apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the first embodiment includes a step of applying a liquid crystal to a surface of a substrate, a step of measuring a projected area of the applied liquid crystal, and a measured value of the projected area of the liquid crystal being lower than a standard value. A step of additionally applying liquid crystal in such a case.
[0043]
Generally, liquid crystals are high-viscosity fluids and exhibit a viscosity of 50 cps or more at room temperature (20 ° C.). Such a highly viscous fluid cannot be discharged from a nozzle having a small diameter in the inkjet head 20. In order to discharge the liquid stably by the inkjet head 20, the viscosity of the liquid needs to be about 10 cps. Therefore, the heater mounted on the inkjet head 20 is driven to maintain the liquid crystal inside the head body at about 70 ° C. By heating the liquid crystal to about 70 ° C., the viscosity of the liquid crystal decreases to about 10 cps. Accordingly, the liquid crystal can be discharged by the inkjet head 20, and a predetermined amount of liquid crystal can be discharged accurately.
[0044]
Next, a TFT array substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate) 48 is placed on the surface of the table 46 in the coating means 10 shown in FIG. The substrate 48 is sucked to the table 46 by driving the suction holding means 50. Further, the heater mounted on the table 46 is driven to keep the temperature of the substrate at about 70 ° C. Thereby, the wetting and spreading speed of the applied liquid crystal becomes constant, and the applied amount of the liquid crystal can be accurately grasped. Next, the nozzle of the inkjet head 20 is arranged above the ejection start position on the substrate 48 by moving and swinging the inkjet head 20 and by moving and swinging the table 46 on which the substrate 48 is placed. Then, while moving the inkjet head 20 and / or the substrate 48, the liquid crystal is ejected from the inkjet head 20, and the liquid crystal is ejected to the entire inside of the sealant formed on the substrate 48. The liquid crystal immediately after the discharge is distributed in a plurality of dot states on the substrate surface, but as the time elapses, each liquid crystal spreads out and is connected to an adjacent liquid crystal to become a planar state.
[0045]
The liquid crystal is ejected from the inkjet head 20 so that a standard amount can be applied when there is no nozzle clogging. However, on the assumption that additional coating is performed by a method described later, the coating may be performed in a smaller amount than the standard amount. By the way, when the nozzles of the inkjet head 20 are clogged with nozzles due to, for example, the accumulation of dust, the standard amount of liquid crystal cannot be discharged. Therefore, the projected area of the applied liquid crystal is measured by the measuring means 120 shown in FIG. 1 to grasp the applied amount of the liquid crystal.
[0046]
Specifically, first, a digital image of the liquid crystal applied to the substrate surface is captured by the camera 122. Note that the photographing is performed such that the time from the application of the liquid crystal by the applying unit 10 to the photographing of the liquid crystal by the measuring unit 120 is always a fixed time. The camera 122 outputs the captured liquid crystal image to the monitor 124 and to the image processing system 126. The monitor 124 displays the input liquid crystal image. The image processing system 126 calculates the liquid crystal application area from the liquid crystal image. Specifically, the number of pixels where liquid crystal is photographed among a plurality of pixels constituting the digital image is counted, and the number of pixels is multiplied by the area of one pixel to calculate the liquid crystal application area. After that, the image processing system 126 outputs the measured value of the calculated application area to the control unit 130.
[0047]
On the other hand, the standard value of the application area of the liquid crystal is recorded in the memory of the control means 130 in advance. The standard value is the area of the liquid crystal measured by the same method as described above after a lapse of the predetermined time after the application of the standard amount of liquid crystal by the same method as described above. The area comparison unit of the control unit 130 that has received the input of the measurement value from the image processing system 126 reads the standard value from the memory and compares it with the measurement value. When the measured value of the application area is smaller than the standard value, the difference between the standard value and the measured value is calculated, and the additional liquid crystal application amount corresponding to the difference is calculated. Further, the area comparison unit outputs an additional application signal of the liquid crystal to the application unit 10. This additional application signal includes the calculated additional application amount of the liquid crystal.
[0048]
The additional application signal from the control unit 130 is input to the drawing system 12 of the application unit 10. The drawing system 12 additionally applies the liquid crystal on the substrate 48 according to the additional application amount included in the additional application signal. Specifically, the number of ejections of the inkjet head 20 that can realize the additional application amount is calculated, and the liquid crystal is ejected on the surface of the substrate 48 by the number of ejections. Thus, a standard amount of liquid crystal is applied to the substrate surface.
[0049]
As described in detail above, in the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the first embodiment, the application area of the liquid crystal is measured, and additional application is performed when the measured value falls below the standard value. According to this configuration, a standard amount of liquid crystal can be accurately applied. In addition, since the liquid crystal application area is measured, it is possible to grasp the liquid crystal application amount in a short time with a simple device. Therefore, an increase in equipment cost and application time can be suppressed.
[0050]
In this embodiment, the sealant is formed on the surface of the TFT array substrate, but the sealant may be formed on the surface of the color filter substrate. In the present embodiment, the liquid crystal is applied to the surface of the TFT array substrate on which the sealant is formed. However, the liquid crystal may be applied to the surface of the substrate on which the sealant is not formed, and then the two substrates may be joined.
[0051]
[Second embodiment]
Next, an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of a manufacturing device for a liquid crystal display device according to the second embodiment. The manufacturing apparatus 400 for a liquid crystal display device includes an application unit 410 for applying liquid crystal on the substrate 48, a measurement unit 420 for measuring the volume of the applied liquid crystal, and a device for measuring the volume of the liquid crystal below a standard value. It has a control means 430 for outputting an additional liquid crystal application signal and an additional application means 440 for performing additional liquid crystal application. Note that detailed descriptions of portions having the same configuration as in the first embodiment will be omitted.
[0052]
The application unit 410 in the second embodiment has the same configuration as the application unit 10 in the first embodiment. However, a dispenser 414 is employed instead of the inkjet head 20 in the first embodiment. The dispenser 414 is a liquid material fixed amount discharging device formed in a pen shape. Since the liquid discharge nozzle at the tip is formed to have a larger diameter than the ink jet head, it is possible to discharge a highly viscous fluid such as a liquid crystal. It is preferable that a heater (not shown) for adjusting the temperature of the liquid to be discharged is also attached to the dispenser 414.
[0053]
Further, a measuring unit 420 for measuring the volume of the applied liquid crystal is provided. The measuring means 420 includes a line-shaped laser 422 and a CCD 423. The laser 422 irradiates the liquid crystal with laser light, the CCD 423 captures the reflected light from the liquid crystal, and can measure the height of the liquid crystal by a triangulation method. Note that by irradiating a laser beam in a line with the laser 422, the cross-sectional shape of the applied liquid crystal can be measured. Also, by measuring the cross-sectional shape of each part of the liquid crystal, the volume of the applied liquid crystal can be measured. The monitor 424 displays the cross-sectional shape measured by the laser 422 and the CCD 423. The image processing system 426 calculates the cross-sectional area of the liquid crystal from the measured cross-sectional shape, and further calculates the volume of the entire liquid crystal from the cross-sectional area of each part of the liquid crystal. Further, the image processing system 426 is configured to output the measured value of the calculated volume to the control unit 430.
[0054]
The control unit 430 mainly includes a volume comparison unit and a memory. The memory of the control means 430 stores the standard value of the volume of the liquid crystal. The volume comparison unit reads the standard value of the volume from the memory and compares it with the measurement value input from the image processing system 426. Then, when the measured value of the volume is smaller than the standard value, the difference between the standard value and the measured value is calculated, and the additional application amount of the liquid crystal corresponding to the difference is calculated. Further, the volume comparison unit is formed so as to output an additional application signal of the liquid crystal to the additional application unit 440. The additional application signal includes the calculated additional application amount of the liquid crystal.
[0055]
The additional coating unit 440 is formed similarly to the coating unit 10 of the first embodiment. That is, an ink jet head is employed as a liquid crystal discharge device, and an additional coating amount can be accurately applied. The additional coating unit 440 may be formed at the same location as the coating unit 410 or the measuring unit 420, or may be formed at another location. When they are formed in the same place, the means for transporting the substrate 48 becomes unnecessary, and the space can be saved. On the other hand, when the additional coating means 440 is formed at a different place from the coating means 410 and the measuring means 420, a transport means for the substrate 48 is provided between the two. The transfer means is preferably formed so that the substrate 48 can be automatically transferred. That is, when the measurement by the measuring unit 420 is completed, the transport unit automatically transports the substrate 48 to the additional coating unit 440. Further, when the transfer of the substrate 48 by the transfer means is completed, the additional coating means 440 is formed so as to automatically start the additional coating.
[0056]
Next, a method of manufacturing a liquid crystal display device using the liquid crystal display device manufacturing apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the second embodiment includes a step of applying liquid crystal to the surface of the substrate, a step of measuring the volume of the applied liquid crystal, and a step of measuring the volume of the liquid crystal below a standard value. And a step of additionally applying liquid crystal.
[0057]
As described above, the dispenser is used as the liquid discharging device in the application unit 410. Therefore, the liquid crystal can be discharged in a highly viscous state without lowering the viscosity of the liquid crystal. However, since the wetting and spreading speed of the liquid crystal varies depending on the viscosity of the liquid crystal, the shape of the liquid crystal may change during the measurement of the volume, and accurate measurement of the volume may not be possible. Therefore, the heater mounted on the dispenser is driven to maintain the liquid crystal inside the dispenser at a constant temperature. It is desirable that the constant temperature be a low temperature at which the liquid crystal does not easily spread. This allows accurate measurement of the volume of the liquid crystal.
[0058]
Next, the substrate 48 is placed on the table of the application unit 410. Here, it is desirable to drive the heater and / or cooler mounted on the table to maintain the substrate temperature at the above-mentioned constant temperature. As a result, the liquid crystal does not easily spread out, and the volume of the liquid crystal can be accurately measured. Then, the liquid crystal is discharged from the dispenser 414. The discharged liquid crystal is arranged in a single mountain state on the substrate surface.
[0059]
Next, the measuring unit 420 measures the volume of the applied liquid crystal. Immediately after the application of the liquid crystal by the application unit 410, the volume of the liquid crystal is measured by the measurement unit 420. In addition, the time from the application of the liquid crystal by the application unit 410 to the measurement of the volume of the liquid crystal by the measurement unit 420 is always set to a constant time. The image processing system 426 outputs the calculated volume measurement value to the control unit 430.
[0060]
On the other hand, the standard value of the volume of the liquid crystal is recorded in the memory of the control means 430 in advance. The standard value is a volume of the liquid crystal measured by the same method as described above after a lapse of the predetermined time after applying the standard amount of liquid crystal by the same method as described above. The volume comparison unit of the control unit 430 receiving the measurement value input from the image processing system 426 reads the standard value from the memory and compares the standard value with the measurement value. When the measured value of the volume is smaller than the standard value, the difference between the standard value and the measured value is calculated, and the additional application amount of the liquid crystal corresponding to the difference is calculated. Further, the volume comparison unit outputs a liquid crystal additional application signal to the additional application unit 440. This additional application signal includes the calculated additional application amount of the liquid crystal.
[0061]
The additional application signal from the control unit 430 is input to the drawing system 442 of the additional application unit 440. The drawing system 442 additionally applies liquid crystal on the substrate 48 according to the additional application amount included in the additional application signal. As described above, a standard amount of liquid crystal is applied to the substrate surface. The additional coating can be performed at an arbitrary position inside the sealant formed on the substrate 48.
[0062]
Note that the liquid crystal applied by the application unit 410 naturally spreads over the entire inside of the sealant formed on the TFT array substrate. Therefore, after the measurement by the measuring unit 420 is completed, the liquid crystal may be left standing until the liquid crystal naturally spreads. However, it takes a long time until the entire inside of the sealant is spread, and the throughput of the coating process is reduced. Therefore, after the measurement by the measuring means 420 is completed, it is preferable to drive the heater mounted on the table to increase the temperature of the substrate, and to increase the temperature of the liquid crystal applied on the substrate. As a result, the viscosity of the liquid crystal is reduced, the spreading speed is increased, and the throughput of the coating process can be improved.
[0063]
As described in detail above, in the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the second embodiment, the volume of the applied liquid crystal is measured, and additional application is performed when the measured value falls below a specified value. According to this configuration, since the volume of the liquid crystal is measured, the additional application amount can be easily calculated. In addition, even if there is some variation in the wetting spread due to the difference in the viscosity of the liquid crystal, it is possible to accurately grasp the applied amount of the liquid crystal and calculate the additional applied amount. Therefore, a standard amount of liquid crystal can be accurately applied.
[0064]
In the application unit 410 described above, a dispenser is used as a liquid crystal ejection device, but an inkjet head may be used. In this case, the application unit 410 may double as the additional application unit.
Further, in the present embodiment, the volume of the liquid crystal was measured to grasp the applied amount. However, the applied amount may be grasped by measuring the height of the vertex of the applied liquid crystal. This is because if the viscosity of the liquid crystal is constant, the height and the volume of the apex of the liquid crystal are considered to be substantially proportional. In this case, since the measurement time is shortened, the throughput of the coating process can be improved.
[0065]
[Third embodiment]
Next, an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram of a manufacturing apparatus for a liquid crystal display device according to the third embodiment. The liquid crystal display manufacturing apparatus 300 includes a coating unit 310 for coating liquid crystal on the substrate 48, a measuring unit 320 for measuring the mass of the applied liquid crystal, and a measuring unit 320 for measuring the mass of the liquid crystal below the standard value. It has a control means 330 for outputting a liquid crystal additional application signal and an additional application means 310 for performing additional liquid crystal application. Note that the liquid crystal application unit 310 also serves as an additional application unit. In addition, detailed description of portions having the same configuration as in the first embodiment will be omitted.
[0066]
The application unit 310 mainly includes an inkjet head 314, a table 316, a motor 311, a drive circuit 322, and a drawing system 312. The inkjet head 314 is disposed above the table 316 so as to face the same. The ink jet head 314 can be moved along the X direction, and can be positioned at an arbitrary position. The internal structure of the inkjet head 314 is the same as that of the first embodiment. On the other hand, a linear motor 311 is connected to the table 316, and a drive circuit 322 is connected to the linear motor 311. The table 316 can move at a predetermined speed along the Y direction, and can be positioned at any position. The drive circuit 322 applies a voltage to the motor 311 so that the table 316 can move at a predetermined speed. As described above, the liquid crystal can be discharged from the inkjet head 314 to an arbitrary position on the substrate 48 placed on the table 316.
[0067]
Also, a measuring unit 320 for measuring the mass of the applied liquid crystal is provided. The measuring means 320 indirectly grasps the mass of the applied liquid crystal via a voltage applied to the motor 311. The measuring means 320 mainly includes a drive circuit 322 and a drive load management system 324. When the mass of the liquid crystal applied on the substrate 48 increases, the voltage applied from the drive circuit 322 to the motor 311 increases. Therefore, the drive circuit 322 is configured to measure the applied voltage to the motor 311 and output the measured applied voltage to the drive load management system 324 at predetermined time intervals. One drive load management system 324 associates the measured value of the voltage input from the drive circuit 322 with the elapsed time (measurement time) from the start of liquid crystal ejection, and outputs the measured value to the control unit 330 every predetermined time. Is formed.
[0068]
The control unit 330 mainly includes a voltage comparison unit and a memory. The memory of the control means 330 stores the standard value of the voltage. The voltage comparison unit reads the standard value of the voltage corresponding to the above-described measurement time from the memory and compares the standard value with the measurement value. When the measured value of the voltage is lower than the standard value, the difference between the standard value and the measured value is calculated, and the additional application amount of the liquid crystal corresponding to the difference is calculated. Further, the voltage comparison section is formed so as to output an additional application signal of the liquid crystal to the additional application section 310. The additional application signal includes the calculated additional application amount of the liquid crystal.
[0069]
Next, a method for manufacturing a liquid crystal display device using the manufacturing apparatus for a liquid crystal display device configured as described above will be described with reference to FIG. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the third embodiment includes a step of measuring the mass of the applied liquid crystal while applying the liquid crystal to the surface of the substrate, and a step of measuring the mass of the liquid crystal when the measured value of the liquid crystal falls below a standard value. And an additional application step.
[0070]
In the coating means 310 shown in FIG. 8, a TFT array substrate (hereinafter, simply referred to as a substrate) 48 is placed on the surface of the table 316. Then, the liquid crystal is discharged onto the surface of the substrate by the inkjet head 314. At the same time, a voltage is applied from the drive circuit 322 to the motor 311 to move the table 316. As a result, the liquid crystal is discharged to the entire inside of the sealant formed on the substrate 48.
[0071]
As the mass of the liquid crystal applied to the substrate 48 increases, the voltage applied from the drive circuit 322 to the motor 311 increases. The drive circuit 322 measures a voltage applied to the motor 311 and outputs the voltage to the drive load management system 324 at predetermined time intervals. The drive load management system 324 associates the measured value of the voltage input from the drive circuit 322 with the elapsed time (measurement time) from the start of liquid crystal discharge and outputs the measured value to the control unit 330 at predetermined time intervals. Note that the above-described predetermined time is set as short as possible so that the voltage measurement value and the measurement time are continuously output.
[0072]
The standard value of the voltage is recorded in the memory of the control means 330 in advance. The standard value is a voltage applied to the motor 311 measured by the same method as described above while applying a standard amount of liquid crystal by the same method as described above. The standard value of this voltage is also recorded in association with the elapsed time (measurement time) from the start of liquid crystal ejection. The voltage comparison unit of the control unit 330 that has received the input of the measured value of the voltage and the measurement time from the driving load management system 324 reads the standard value of the voltage corresponding to the measurement time from the memory and compares the read value with the measured value. When the measured value of the voltage is lower than the standard value, the difference between the standard value and the measured value is calculated, and the additional application amount of the liquid crystal corresponding to the difference is calculated. Further, the voltage comparison unit outputs a liquid crystal additional application signal to the additional application unit 310. This additional application signal includes the calculated additional application amount of the liquid crystal.
[0073]
The additional application signal from the control unit 330 is input to the drawing system 312 of the additional application unit 310. The drawing system 312 additionally applies liquid crystal on the substrate 48 according to the additional application amount included in the additional application signal. The additional coating is performed after the discharge of the liquid crystal onto the substrate is completed. The additional application can be made to any position on the substrate inside the sealant.
[0074]
As described in detail above, in the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the third embodiment, the mass of the applied liquid crystal is measured while applying the liquid crystal, and additional application is performed when the measured value is below the standard value. Do. According to this configuration, since the additional application amount is calculated while applying the liquid crystal, the additional application can be performed quickly, and the application time of the entire application process can be reduced.
[0075]
In the present embodiment, the voltage applied to the motor is measured to indirectly determine the mass of the applied liquid crystal. However, it is also possible to measure other parameters for grasping the motor addition status and to grasp the mass of the applied liquid crystal. Specifically, the current flowing through the motor, the difference between the output pulse and the feedback encoder pulse, and the like may be measured. Further, the mass of the liquid crystal may be measured directly. Specifically, mass measuring means such as a scale may be arranged below the table. In this case, the additional application amount can be easily calculated from the difference between the measured value of the mass and the standard value, and an accurate amount of liquid crystal can be applied.
[0076]
In addition, after the additional coating is performed according to the present embodiment, the mass of the entire applied liquid crystal is re-measured, and if the re-measured value is lower than the standard value, the additional coating may be performed again. This is because, when some of the nozzles in the inkjet head are clogged and the liquid crystal cannot be discharged, an accurate additional coating amount cannot be discharged even when the additional coating is performed using the inkjet head. . Even in this case, by repeating re-measurement and re-addition application, a standard amount of liquid crystal can be finally applied.
[0077]
In each of the above-described embodiments, the projected area, volume, or mass of the applied liquid crystal is measured by a predetermined method, thereby grasping the amount of the applied liquid crystal. However, the method for measuring the projected area, volume, or mass of the liquid crystal is not limited to the method described in each embodiment, and another method may be employed. Further, the applied amount of the liquid crystal may be grasped by measuring an amount other than the projected area, volume or mass of the applied liquid crystal. For example, it is also possible to measure the spectral characteristics of the applied liquid crystal to determine the applied amount of the liquid crystal.
[0078]
In each of the above-described embodiments, an inkjet head is employed as a liquid crystal coating device and / or an additional coating device. However, a device other than an inkjet head may be employed as long as a small amount of liquid crystal can be discharged and the discharge amount can be controlled.
[0079]
[Electronics]
Next, an example of an electronic device including a liquid crystal display device is described with reference to FIGS. FIG. 9 is a perspective view of a mobile phone. The liquid crystal display device formed by the above method is arranged inside the housing of the mobile phone 3000.
[0080]
Note that the liquid crystal display device formed by the above method can be applied to various electronic devices other than the mobile phone. For example, liquid crystal projectors, multimedia-capable personal computers (PCs) and engineering workstations (EWS), pagers, word processors, televisions, video tape recorders of the viewfinder or monitor direct-view type, electronic organizers, electronic desk calculators, car navigation systems The present invention can be applied to an electronic device such as a device, a POS terminal, or a device having a touch panel.
[0081]
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications of the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific materials and configurations described in the embodiments are merely examples, and can be appropriately changed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal display device with a color filter substrate removed.
FIG. 3 is a side sectional view of the liquid crystal display device at a portion corresponding to line HH ′ in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic external perspective view of a coating unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a structural example of an inkjet head.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a driving voltage waveform of a piezo element and an operation of the inkjet head corresponding to the driving voltage.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to a second embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of an apparatus for manufacturing a liquid crystal display device according to a third embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of a mobile phone.
[Explanation of symbols]
Reference Signs 10 Coating means 20 Inkjet head 48 Substrate 100 Manufacturing apparatus for liquid crystal display device 120 Measurement means 130 Control means

Claims

Applying a liquid material;
Measuring the applied amount of the liquid material,
When the measured value of the applied amount of the liquid material is lower than the standard value of the applied amount of the liquid material, a step of additionally applying the liquid material,
A method for applying a liquid material, comprising:

A step of measuring the applied amount of the liquid material while applying the liquid material,
When the measured value of the applied amount of the liquid material is lower than the standard value of the applied amount of the liquid material, a step of additionally applying the liquid material,
A method for applying a liquid material, comprising:

The method for applying a liquid material according to claim 1, wherein the application amount of the liquid material is a projected area of the applied liquid material.

The method for applying a liquid material according to claim 1, wherein the applied amount of the liquid material is a volume of the applied liquid material.

The method for applying a liquid according to claim 1, wherein the applied amount of the liquid is a mass of the applied liquid.

The method for applying a liquid according to claim 1, wherein the liquid is an electro-optical material.

Means for applying the liquid material;
Means for measuring the application amount of the liquid material,
A control unit that outputs an additional application signal including an additional application amount of the liquid material, when the measurement value of the application amount of the liquid material by the measurement unit is lower than a standard value of the application amount of the liquid material,
Additional coating means for the liquid material,
A coating device for a liquid material, comprising:

The liquid applying apparatus according to claim 7, wherein at least the additional applying unit is a droplet discharging unit.

The liquid application apparatus according to claim 7, wherein the application unit and / or the additional application unit includes a temperature control unit for the liquid.

The liquid material applying apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein a temperature adjusting means is provided on a table on which the liquid material applying object is placed.

The liquid application object is formed so as to be able to be automatically transported between the application means and the measurement means and / or between the measurement means and the additional application means. 11. The apparatus for applying a liquid material according to any one of claims 10 to 10.

An electro-optical device manufactured by applying an electro-optical material using the method for applying a liquid material according to claim 1.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 12.