(57)【要約】【課題】ノズルの表面に液晶が凝結する場合、感知手段によりこれを感知した後、ダミー滴下または洗浄装置によるノズルの洗浄によりノズルの表面に凝結した液晶を除去できる液晶滴下装置及び液晶滴下方法を提供する。【解決手段】液晶滴下装置は、液晶が充填された容器１２２と、前記容器１２２に充填された液晶を吸入及び吐出する液晶吐出ポンプ１４０と、前記液晶吐出ポンプ１４０から吐出される液晶を基板に滴下するノズル１５０と、前記ノズル１５０の表面に液晶が凝結することを感知する感知手段（第２センサ１５４）と、から構成される。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶が充填された容器と、
前記容器に充填された液晶を吸入及び吐出する液晶吐出ポンプと、
前記液晶吐出ポンプから吐出される液晶を基板に滴下するノズルと、
前記ノズルの表面に液晶が凝結することを感知する感知手段と、
から構成された液晶滴下装置。
【請求項２】
前記感知手段は、前記ノズルの近傍に設置されることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項３】
前記液晶吐出ポンプは、
液晶が吸入及び吐出される吸入口及び吐出口を備えたシリンダと、
前記シリンダ内に挿入され、下部の所定領域に溝が形成されて回転及び上下運動を行うことによって液晶を吸入及び吐出するピストンと、
からなることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項４】
前記液晶吐出ポンプが固定される固定部を更に含むことを特徴とする請求項３記載の液晶滴下装置。
【請求項５】
前記固定部は、前記液晶吐出ポンプのピストンが固定されて前記ピストンを回転運動させる回転部材を含むことを特徴とする請求項４記載の液晶滴下装置。
【請求項６】
前記ピストンにはバーが形成され、前記回転部材にはホールが形成され、前記バーと前記ホールとが結合されることによって前記ピストンが前記固定部材に固定されることを特徴とする請求項５記載の液晶滴下装置。
【請求項７】
前記バーは、前記ホールに回動自在に挿入されることを特徴とする請求項６記載の液晶滴下装置。
【請求項８】
前記液晶吐出ポンプの液晶容積量は、前記ピストンが前記回転部材に固定される角度によって異なってくることを特徴とする請求項６記載の液晶滴下装置。
【請求項９】
前記液晶吐出ポンプと接触して前記液晶吐出ポンプの固定角度を変化させることにより液晶の吐出量を調節する液晶容積量調節部材を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項１０】
前記液晶容積量調節部材を駆動するモータと、
前記液晶容積量調節部材とネジ結合され、前記モータの駆動により回転して前記液晶容積量調節部材を直線運動させる回転軸と、
を更に含むことを特徴とする請求項９記載の液晶滴下装置。
【請求項１１】
前記感知手段は、フォトカプラーであることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項１２】
前記液晶吐出ポンプから吐出される液晶をフィルタリングするフィルタを更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項１３】
前記フィルタは、前記ノズルの前端に設置されることを特徴とする請求項１２記載の液晶滴下装置。
【請求項１４】
前記フィルタは、前記液晶吐出ポンプの吐出口に設置されることを特徴とする請求項１２記載の液晶滴下装置。
【請求項１５】
前記液晶吐出ポンプに流入する液晶をフィルタリングする基板を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項１６】
モータを駆動して前記液晶吐出ポンプを作動させるモータ駆動部と、
前記基板を駆動して液晶の滴下位置を前記ノズルと整列させる基板駆動部と、
前記ノズルの表面に液晶が凝結する場合、ダミー領域に液晶を滴下するダミー滴下実行部と、
前記感知手段により液晶の凝結が感知されると、液晶の滴下を中止した後に前記ダミー滴下実行部を作動させて凝結した液晶を除去する制御部と、
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項１７】
前記ダミー領域は、前記基板で液晶パネルが形成されない領域であることを特徴とする請求項１６記載の液晶滴下装置。
【請求項１８】
前記ダミー領域は、液晶滴下量測定コップであることを特徴とする請求項１６記載の液晶滴下装置。
【請求項１９】
前記ノズルの表面に凝結した液晶を除去する洗浄手段を更に含むことを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項２０】
前記洗浄手段は、
本体と、
真空ポンプに連結されて前記真空ポンプの作動により真空状態となり、前記ノズルの表面に凝結した液晶を吸入する吸入管と、
からなることを特徴とする請求項１９記載の液晶滴下装置。
【請求項２１】
前記洗浄手段は、前記吸入管に連結されて前記吸入管に吸入される液晶を収納する収納槽を更に含むことを特徴とする請求項２０記載の液晶滴下装置。
【請求項２２】
モータを駆動して前記液晶吐出ポンプを作動させるモータ駆動部と、
前記基板を駆動して液晶の滴下位置を前記ノズルと整列させる基板駆動部と、
前記ノズルの表面に液晶が凝結する場合、前記洗浄手段を駆動させる洗浄手段駆動部と、
前記感知手段により液晶の凝結が感知されると、液晶の滴下を中止した後に前記洗浄手段駆動部に信号を出力して液晶を除去する制御部と、
を更に含むことを特徴とする請求項１９記載の液晶滴下装置。
【請求項２３】
前記ノズルは、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の液晶滴下装置。
【請求項２４】
前記フィルタは、前記ノズルと一体に形成されることを特徴とする請求項２３記載の液晶滴下装置。
【請求項２５】
基板に形成された液晶パネルに液晶を滴下するとき、液晶滴下機のノズルの表面に液晶が凝結することを感知する段階と、
液晶の凝結が感知される場合に液晶の滴下を中止する段階と、
ダミー滴下してノズルの表面に凝結した液晶を除去する段階と、
液晶の滴下を進行する段階と、
から構成された液晶滴下方法。
【請求項２６】
前記液晶滴下機は、
液晶が充填された容器と、
前記容器に充填された液晶を吸入及び吐出する液晶吐出ポンプと、
前記液晶吐出ポンプから吐出される液晶を基板に滴下するノズルと、
前記ノズルの近傍に設置されて前記ノズルの表面に液晶が凝結することを感知する感知手段と、
から構成されたことを特徴とする請求項２５記載の液晶滴下方法。
【請求項２７】
前記ダミー滴下する段階は、
前記基板の液晶パネルが形成されない領域と前記ノズルとを整列する段階と、
液晶を滴下する段階と、
からなることを特徴とする請求項２５記載の液晶滴下方法。
【請求項２８】
前記ダミー滴下する段階は、
前記ノズルと液晶収納用容器とを整列する段階と、
液晶を滴下する段階と
からなることを特徴とする請求項２５記載の液晶滴下方法。
【請求項２９】
洗浄手段により前記ノズル表面の液晶を除去する段階を更に含むことを特徴とする請求項２５記載の液晶滴下方法。
【請求項３０】
前記洗浄手段は、
本体と、
真空ポンプに連結されて前記真空ポンプの作動により真空状態となり、前記ノズルの表面に凝結した液晶を吸入する吸入管と、
からなることを特徴とする請求項２９記載の液晶滴下方法。
【請求項３１】
液晶が充填された容器と、
前記容器に充填された液晶を吸入及び吐出する液晶吐出ポンプと、
前記液晶吐出ポンプから吐出される液晶をフィルタリングするフィルタと、
前記フィルタによりフィルタリングされた液晶を基板に滴下するノズルと、
から構成された液晶滴下装置。
【請求項３２】
前記液晶吐出ポンプは、
液晶吸入口及び液晶吐出口を備えたシリンダと、
前記シリンダ内に挿入され、下部の所定領域に溝が形成されて回転及び上下運動を行うことによって液晶を吸入及び吐出するピストンと、
からなることを特徴とする請求項３１記載の液晶滴下装置。
【請求項３３】
前記液晶吐出ポンプと接触して前記液晶吐出ポンプの固定角度を変化させることにより液晶の吐出量を調節する液晶容積量調節部材を更に含むことを特徴とする請求項３１記載の液晶滴下装置。
【請求項３４】
前記容器と前記液晶吐出ポンプとを連結する第１連結管と、
前記第１連結管の端部に設置されて前記容器に形成されたパッドに挿入され、内部が通孔されて前記容器の液晶が流入するピンと、
を更に含むことを特徴とする請求項３１記載の液晶滴下装置。
【請求項３５】
前記フィルタは、前記ノズルの前端に設置されることを特徴とする請求項３１記載の液晶滴下装置。
【請求項３６】
前記フィルタは、前記液晶吐出ポンプの吐出口に設置されることを特徴とする請求項３１記載の液晶滴下装置。
【請求項３７】
前記液晶吐出ポンプに流入する液晶をフィルタリングする基板を更に含むことを特徴とする請求項３１記載の液晶滴下装置。
【請求項３８】
液晶滴下装置に基板をローディングする段階と、
前記基板と前記液晶滴下装置のノズルとを整列する段階と、
前記基板に液晶を滴下する段階と、
前記ノズルを洗浄する段階と、
から構成された液晶滴下方法。
【請求項３９】
前記液晶滴下装置から前記基板をアンローディングする段階を更に含むことを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４０】
前記ノズルを洗浄する段階は、洗浄手段を利用して前記ノズルから液晶を除去する段階を含むことを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４１】
前記ノズルを洗浄する段階は、液晶をダミー滴下する段階を含むことを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４２】
前記ノズルを洗浄する段階は、前記基板をローディングする前に行われることを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４３】
前記ノズルを洗浄する段階は、前記基板をローディングした後に行われることを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４４】
前記ノズルを設定された回数洗浄した後、前記ノズルを新しいノズルに交換する段階を更に含むことを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４５】
前記基板と前記ノズルとを整列する段階は、前記基板を前記ノズル側に移動させる段階を含むことを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４６】
前記基板と前記ノズルとを整列する段階は、前記液晶滴下装置を前記基板側に移動させる段階を含むことを特徴とする請求項３８記載の液晶滴下方法。
【請求項４７】
液晶滴下装置のノズルを洗浄する段階と、
第１基板を前記液晶滴下装置にローディングする段階と、
前記第１基板と前記ノズルとを整列する段階と、
前記第１基板上に液晶を滴下する段階と、
前記第１基板を前記液晶滴下装置からアンローディングする段階と、
前記液晶滴下装置に第２基板をローディングする段階と、
からなる液晶滴下方法。
【請求項４８】
前記ノズルを洗浄する段階を更に含むことを特徴とする請求項４７記載の液晶滴下方法。
【請求項４９】
前記ノズルを洗浄する段階は、前記第２基板をローディングする前に行われることを特徴とする請求項４８記載の液晶滴下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶滴下装置に関し、詳しくは、ノズルの両側面にセンサを備えて、液晶がノズルに凝結する場合にこれを感知して效率的に除去することにより、精密な液晶の滴下が可能な液晶滴下装置及び液晶滴下方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、携帯電話、ＰＤＡ、ノートブックコンピュータのような各種の携帯用電子機器が発展するにつれて、これに適用できる軽薄短小型の平板表示装置に対する要求が次第に増大している。このような平板表示装置としては、液晶表示素子（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）などが活発に研究されているが、量産化技術、駆動手段の容易性、高画質の実現という理由により、現在は液晶表示素子（ＬＣＤ）が脚光を浴びている。
【０００３】
液晶表示素子は、液晶の屈折率異方性を利用して画面に情報を表示する装置である。図１４に示すように、液晶表示素子１は、下部基板５と、上部基板３と、前記下部基板５と上部基板３間に形成された液晶層７と、から構成されている。下部基板５は、駆動素子アレイ基板である。図には示していないが、前記下部基板５には、複数の画素が形成されており、各画素には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のような駆動素子が形成されている。上部基板３は、カラーフィルタ基板であって、実際にカラーを実現するためのカラーフィルタ層が形成されている。且つ、前記下部基板５及び上部基板３には、それぞれ画素電極及び共通電極が形成されており、液晶層７の液晶分子を配向するための配向膜が塗布されている。
【０００４】
前記下部基板５及び上部基板３は、シール材９により合着され、その間に液晶層７が形成され、前記下部基板５に形成された駆動素子により液晶分子を駆動して液晶層を透過する光量を制御することによって情報を表示する。
【０００５】
液晶表示素子の製造工程は、下部基板５に駆動素子を形成する駆動素子アレイ工程（薄膜トランジスタ工程）、上部基板３にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ工程、及びセル工程に大別されるが、以下、このような液晶表示素子の工程について、図１５を参照して説明する。
【０００６】
まず、薄膜トランジスタ工程により、下部基板５上に配列されて画素領域を定義する複数のゲートライン及びデータラインを形成し、前記各画素領域に前記ゲートライン及びデータラインに接続される駆動素子である薄膜トランジスタを形成する（ステップＳ１０１）。且つ、前記薄膜トランジスタ工程により、前記薄膜トランジスタに接続され、薄膜トランジスタを通して信号が印加されることによって液晶層を駆動する画素電極を形成する。
【０００７】
そして、上部基板３には、カラーフィルタ工程により、カラーを実現するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層及び共通電極を形成する（ステップＳ１０４）。
【０００８】
次いで、前記上部基板３及び下部基板５にそれぞれ配向膜を塗布した後、上部基板３と下部基板５間に形成される液晶層７の液晶分子に配向規制力または表面固定力（即ち、プレチルト角と配向方向）を提供するために、前記配向膜をラビングする（ステップＳ１０２、Ｓ１０５）。その後、下部基板５にセルギャップを一定に維持するためのスペーサを散布し、上部基板３の外郭部にシール材９を塗布した後、前記下部基板５及び上部基板３に圧力を加えて合着する（ステップＳ１０３、Ｓ１０６、Ｓ１０７）。
【０００９】
ここで、前記下部基板５及び上部基板３は、大面積のガラス基板からなっている。言い換えれば、大面積のガラス基板に複数のパネル領域が形成され、前記各パネル領域に駆動素子である薄膜トランジスタ及びカラーフィルタ層が形成されるため、個々の液晶パネルを製作するためには、前記ガラス基板を切断、加工すべきである（ステップＳ１０８）。その後、前記加工された個々の液晶パネルに液晶注入口を通して液晶を注入し、前記液晶注入口を封止して液晶層を形成した後、各液晶パネルを検査することにより、液晶表示素子を製作する（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）。
【００１０】
液晶はパネルに形成された液晶注入口を通して注入される。このとき、液晶の注入は圧力差により行われる。図１６は、液晶パネルに液晶を注入する装置を示す。図１６に示すように、真空チャンバ１０内に、液晶が充填された容器１２が備えられ、その上部に液晶パネル１が位置する。前記真空チャンバ１０は、真空ポンプに連結されて設定された真空状態を維持する。且つ、図には示していないが、前記真空チャンバ１０内には、液晶パネル移動用装置が設置され、前記液晶パネル１を容器１２の上部から容器１２まで移動させて、液晶パネル１に形成された注入口１６を液晶１４に接触させる（このような方式を液晶ディッピング方式という）。
【００１１】
このように、液晶パネル１の注入口１６を液晶１４に接触させた状態で、真空チャンバ１０内に窒素（Ｎ２）ガスを供給して真空チャンバ１０の真空程度を低下させると、前記液晶パネル１の内部と真空チャンバ１０との圧力差により、液晶１４が前記注入口１６を通して液晶パネル１に注入され、液晶１４が液晶パネル１内に完全に充填された後に前記注入口１６を封止材により封止することにより液晶層が形成される（このような方式を液晶真空注入方式という）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このように真空チャンバ１０内で液晶パネル１の注入口１６を通して液晶１４を注入して液晶層を形成する方法には次のような問題があった。
【００１３】
第１に、液晶パネル１への液晶注入時間が長い。一般に、液晶パネルの駆動素子アレイ基板とカラーフィルタ基板間の間隔は数μｍ程度で非常に狭いため、単位時間当たり非常に少ない量の液晶のみが液晶パネルの内部に注入される。例えば、約１５インチの液晶パネルを製作する場合、液晶を完全に注入するにはほぼ８時間がかかるが、このような長時間の液晶注入により、液晶パネル製造工程が長くなって製造効率が低下する。
【００１４】
第２に、前述の液晶注入方式においては液晶消耗率が高い。容器１２に充填されている液晶１４のうち、実際に液晶パネル１に注入される量は非常に少ない量である。一方、液晶は、大気や特定ガスに露出されると、ガスと反応して劣化するだけでなく、液晶パネル１との接触時に流入する不純物により劣化する。よって、容器１２に充填された液晶１４が複数枚の液晶パネル１に注入される場合も、注入後に余る液晶１４を廃棄しなければならないので、高価な液晶の廃棄により液晶パネルの製造費用が増加する。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、フィルタにより基板に滴下される液晶をフィルタリング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。
【００１６】
本発明の他の目的は、液晶吐出ポンプにより液晶を滴下することにより、常に基板上に正確な量の液晶を滴下できる液晶滴下装置及び液晶滴下方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の更に他の目的は、ノズルの周囲に液晶が凝結することを感知するセンサを設置して、ノズルの表面に液晶が凝結することによる液晶滴下の不良を防止できる液晶滴下装置及び液晶滴下方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、ノズルの表面に凝結する液晶を除去する手段を備えることにより、液晶滴下の不良を防止できる液晶滴下装置及び液晶滴下方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このような目的を達成するために、本発明に係る液晶滴下装置は、液晶が充填された容器と、前記容器に充填された液晶を吸入及び吐出する液晶吐出ポンプと、前記液晶吐出ポンプから吐出される液晶を基板に滴下するノズルと、前記ノズルの近傍に設置されて前記ノズルの表面に液晶が凝結することを感知する感知手段と、から構成される。
【００２０】
前記液晶吐出ポンプは、シリンダと、前記シリンダ内に挿入され、下部の所定領域に溝が形成されて回転及び上下運動を行うことによって液晶を吸入及び吐出するピストンと、前記ピストンの運動により液晶が吸入及び吐出される吸入口及び吐出口と、からなる。前記液晶吐出ポンプの前端または後端にはフィルタが備えられて、液晶吐出ポンプに流入する液晶、または吐出される液晶をフィルタリングする。
【００２１】
また、前記液晶滴下装置は、モータを駆動して液晶吐出ポンプを作動させるモータ駆動部と、基板を駆動して液晶の滴下位置をノズルと整列させる基板駆動部と、ノズルの表面に液晶が凝結する場合、ダミー領域に液晶を滴下するダミー滴下実行部と、前記感知手段により液晶の凝結が感知されると、液晶の滴下を中止した後に前記ダミー滴下実行部を作動させて凝結した液晶を除去する制御部と、を更に含み、ノズルの表面に凝結した液晶を除去する洗浄手段を更に含むこともできる。
【００２２】
また、本発明に係る液晶滴下方法は、基板に形成された液晶パネルに液晶を滴下するとき、液晶滴下機のノズルの表面に液晶が凝結することを感知する段階と、液晶の凝結が感知される場合に液晶の滴下を中止する段階と、ダミー滴下してノズルの表面に凝結した液晶を除去する段階と、液晶の滴下を進行する段階と、から構成される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明においては、液晶吐出ポンプの入口側または出口側にフィルタを備えるので、液晶に混入される異質物を效果的に除去することができる。従って、基板上には常に純粋な液晶のみが滴下されて異質物による不良を防止できるようになる。
【００２４】
また、本発明においては、ノズル周囲にセンサを設置して液晶の表面に凝結する液晶を検出した後、ダミー滴下や洗浄装置により凝結した液晶を除去することができる。従って、ノズル表面の液晶により滴下不良が発生することを效果的に防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
液晶ディッピング方式または液晶真空注入方式のような従来の液晶注入方式の欠点を克服するために近来提案されている方法が液晶滴下方式による液晶層形成方法である。前記液晶滴下方式は、パネルの内部と外部との圧力差により液晶を注入するのでなく、液晶を直接基板に滴下及び分配し、パネルの合着圧力により滴下された液晶をパネル全体にわたって均一に分布させることにより液晶層を形成することである。このような液晶滴下方式は、短時間に直接基板上に液晶を滴下するため、大面積の液晶表示素子の液晶層の形成も非常に迅速に進行できるだけでなく、必要量の液晶のみを直接基板上に滴下するため、液晶の消耗を最小化して液晶表示素子の製造費用を大幅に削減できるという利点を有する。
【００２６】
図１は、液晶滴下方式の基本的な概念を示す図である。図１に示すように、前記液晶滴下方式においては、駆動素子が形成された下部基板１０５とカラーフィルタが形成された上部基板１０３とを合着する前に、下部基板１０５上に滴状に液晶１０７を滴下する。前記液晶１０７は、カラーフィルタが形成された上部基板１０３上に滴下することもできる。言い換えれば、液晶滴下方式において液晶滴下の対象となる基板は、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の何れの基板も可能である。但し、液晶が滴下された基板は、基板の合着時に下部に位置させるべきである。
【００２７】
このとき、上部基板１０３の外郭領域にはシール材１０９が塗布されて、前記上部基板１０３及び下部基板１０５に圧力を加えることによって前記上部基板１０３と下部基板１０５とが合着され、これと同時に、前記の圧力により液晶１０７滴が外部に拡散されて、前記上部基板１０３と下部基板１０５間に均一な厚さの液晶層が形成される。言い換えれば、前記液晶滴下方式の最も大きな特徴は、パネル１０１を合着する前に下部基板１０５上に予め液晶１０７を滴下した後、シール材１０９によりパネル１０１を合着することである。
【００２８】
図２は、このような液晶滴下方式が適用された液晶表示素子の製造方法を示す図である。図２に示すように、薄膜トランジスタ工程及びカラーフィルタ工程を通して、下部基板１０５及び上部基板１０３にそれぞれ駆動素子である薄膜トランジスタ及びカラーフィルタ層を形成する（ステップＳ２０１、Ｓ２０４）。前記薄膜トランジスタ工程及びカラーフィルタ工程は、図１５に示す従来の製造方法と同様な工程であり、複数のパネル領域が形成される大面積のガラス基板に一括的に進行される。特に、前記製造方法には液晶滴下方式が適用されるため、従来の製造方法に比べて広いガラス基板、例えば、１０００×１２００ｍｍ２以上の面積を有する大面積のガラス基板に有効に用いることができる。
【００２９】
次いで、前記薄膜トランジスタが形成された下部基板１０５、及びカラーフィルタ層が形成された上部基板１０３に配向膜をそれぞれ塗布しラビングを行った後（ステップＳ２０２、Ｓ２０５）、下部基板１０５の液晶パネル領域には液晶１０７を滴下し、上部基板１０３の液晶パネルの外郭部領域にはシール材１０９を塗布する（ステップＳ２０３、Ｓ２０６）。
【００３０】
その後、前記上部基板１０３と下部基板１０５とを整列した状態で圧力を加えることにより、シール材１０９により前記上部基板１０３と下部基板１０５とを合着すると共に、圧力の印加により滴下された液晶１０７をパネル全体にわたって均一に分布させる（ステップＳ２０７）。このような工程により、大面積のガラス基板（下部基板１０５及び上部基板１０３）に液晶層が形成された複数の液晶パネルが形成され、このガラス基板を加工、切断して複数の液晶パネルに分離し、各液晶パネルを検査することにより液晶表示素子を製作する（ステップＳ２０８、Ｓ２０９）。
【００３１】
図２に示す液晶滴下方式が適用された液晶表示素子の製造方法と、図１５に示す従来の液晶注入方式が適用された液晶表示素子の製造方法との相違点を比較すると、液晶の真空注入と液晶の滴下の差、及び大面積のガラス基板の加工時期の差の他にも相違点があることが分かる。即ち、図１５に示す液晶注入方式が適用された液晶表示素子の製造方法においては、注入口を通して液晶を注入した後に前記注入口を封止材により封止するが、液晶滴下方式が適用された製造方法においては、液晶を直接基板に滴下するため、このような注入口の封止工程を必要としない。また、図１５には示していないが、液晶注入方式が適用された製造方法においては、液晶注入時に基板が液晶に接触してパネルの外部面が液晶により汚染されるため、汚染された基板を洗浄するための工程が必要であるが、液晶滴下方式が適用された製造方法においては、液晶を直接基板に滴下するため、パネルが液晶により汚染されることなく、よって、洗浄工程を必要としない。このように、液晶滴下方式による液晶表示素子の製造方法は、液晶注入方式による製造方法に比べて簡単な工程からなるので、製造効率及び収率を向上させる。
【００３２】
このように、液晶滴下方式が導入された液晶表示素子の製造方法において、液晶層を所望の厚さに正確に形成するための最も重要な要因は、液晶の滴下位置及び滴下量である。特に、液晶層の厚さは、液晶パネルのセルギャップと密接な関係を有するので、正確な液晶の滴下位置及び滴下量は、液晶パネルの不良を防止するための非常に重要な要素である。よって、正確な位置に正確な量の液晶を滴下する装置が必要であるが、本発明はこのような液晶滴下機を提供する。
【００３３】
図３は、本発明に係る液晶滴下機を利用して基板（大面積のガラス基板）１０５上に液晶１０７を滴下する基本的な概念を示す図である。図３に示すように、液晶滴下機１２０は、基板１０５の上部に設置されている。図には示していないが、前記液晶滴下機１２０の内部には液晶が充填されており、基板上に一定量を滴下する。
【００３４】
通常、液晶は滴状に基板上に滴下される。基板１０５は、ｘ、ｙ方向に設定された速度で移動し、液晶滴下機１２０は、設定された時間間隔で液晶を排出するため、基板１０５上に滴下される液晶１０７は、ｘ、ｙ方向に所定間隔で配置される。もちろん、液晶を滴下するとき、基板１０５は固定し、液晶滴下機１２０をｘ、ｙ方向に移動させて液晶を所定間隔で滴下することもできる。しかしながら、この場合、液晶滴下機１２０の動きにより滴状の液晶が揺れるため、液晶の滴下位置及び滴下量に誤差が発生する恐れがあるので、液晶滴下機１２０を固定し、基板１０５を移動させることが好ましい。
【００３５】
図４は、本発明に係る液晶滴下機１２０の構造を示す斜視図、図５は、本発明に係る液晶滴下機１２０の分解斜視図である。図４及び図５に示すように、液晶滴下機１２０には、円筒状の液晶容器１２２がケース１２３に収納されている。前記液晶容器１２２は、ポリエチレンから形成され、その内部に液晶１０７が充填されている。前記ケース１２３は、ステンレス鋼から形成され、その内部に前記液晶容器１２２が収納される。通常、ポリエチレンは、成形性が優れていて所望の形状の容器を容易に形成できるだけでなく、液晶１０７が充填されたとき液晶と反応しないため、液晶容器１２２として主に使用される。しかしながら、前記ポリエチレンは、強度が弱くて外部の弱い衝撃によっても変形しやすいため、液晶容器１２２にポリエチレンを使用する場合、液晶容器１２２が変形して正確な位置に液晶１０７を滴下させることができない。よって、強度の強いステンレス鋼からなるケース１２３に収納して使用する。
【００３６】
一方、図には示していないが、前記液晶容器１２２の上部にはガス供給管が連結され、外部から窒素のようなガスが供給される。このようなガスの供給により、液晶の滴下時、液晶容器１２２の液晶が充填されていない領域の圧力が低下して液晶の滴下を阻害することを防止することができる。
【００３７】
前記液晶容器１２２は、ステンレス鋼のような金属から形成することもできる。この場合、外部の衝撃により液晶容器１２２が変形しないため、外部ケース１２３を必要としない。よって、液晶滴下機１２０の製造費用が削減される。このように、液晶容器１２２を金属から形成する場合は、充填された液晶１０７が金属と化学的な反応を起こすことを防止するために、内部にフッ素樹脂膜を塗布することが好ましい。
【００３８】
前記液晶容器１２２の下部には、液晶吐出ポンプ１４０が配設されている。前記液晶吐出ポンプ１４０は、液晶容器１２２の液晶を所定量吐出して基板上に滴下するためのもので、前記液晶容器１２２に連結され、前記液晶吐出ポンプ１４０の作動により液晶が吸入される液晶吸入口１４７、及び前記液晶吸入口１４７の反対側に形成され、前記液晶吐出ポンプ１４０の作動により液晶が吐出される液晶吐出口１４８を備えている。
【００３９】
図５に示すように、液晶吸入口１４７には第１連結管１２６が結合されている。図５には前記液晶吸入口１４７が第１連結管１２６に挿入されて結合されているが、ネジのような結合手段により液晶吸入口１４７と第１連結管１２６とを結合することもできる。前記第１連結管１２６の一側には、注射針のように内部が通孔されたピン１２８が形成されており、前記第１連結管１２６に液晶を流出する液晶容器１２２の下部には、シリコンやブチルゴム系のように収縮性及び密閉性の強い材質のパッド（図示せず）が設けられている。前記ピン１２８は、パッドを通して液晶容器１２２に挿入され、液晶容器１２２の液晶１０７を液晶吸入口１４７に流入する。ピン１２８の挿入時、パッドがピン１２８側に強く収縮するので、ピン１２８の挿入領域から液晶１０７が漏洩することが防止される。このように、ピン１２８及びパッドにより液晶吸入口１４７と液晶容器１２２とを締結するので締結構造が簡単で、よって、締結及び脱着が容易である。
【００４０】
前記液晶吸入口１４７及び第１連結管１２６は、一体に形成することもできる。この場合、ピン１２８が液晶吸入口１４７に形成され、パッドを通して液晶容器１２２に直接挿入されて液晶容器１２２の液晶を流出するので、構造が簡単になる。
【００４１】
前記液晶吐出ポンプ１４０の下部には、ノズル１５０が設置されている。前記ノズル１５０は、第２連結管１６０を介して液晶吐出ポンプ１４０の液晶吐出口１４８に連結され、前記液晶吐出ポンプ１４０から吐出される液晶１０７を基板上に滴下する。
【００４２】
前記第２連結管１６０は、不透明な物質から形成することもできるが、透明な物質から形成することもできる。このように、第２連結管１６０を透明な物質から形成する理由は次のとおりである。
【００４３】
一般に、液晶の滴下時、液晶１０７中に気泡が含まれており、基板に滴下される液晶１０７の滴下量を正確に制御することができない。よって、液晶１０７の滴下時、必ず気泡を除去しなければならない。且つ、気泡は、液晶容器１２２に充填される液晶１０７中にも既に含まれている。液晶１０７中の気泡は、気泡除去装置により除去することはできるものの、全ての気泡を除去することは事実上不可能である。且つ、液晶容器１２２から液晶吐出ポンプ１４０への液晶１０７の流入時にも気泡が発生し得る。結局、滴下される液晶１０７から気泡を完全に除去することは殆ど不可能である。よって、気泡が発生した場合、液晶滴下機の作動を中断して気泡を除去することが不良を防止するための最良の方法である。
【００４４】
第２連結管１６０を透明な物質から形成することは、液晶容器１２２に含まれている気泡、または液晶容器１２２で発生した気泡を容易に発見して不良を防止するためである。このとき、気泡の発見は作業者の肉眼で行うこともできるが、前記第２連結管１６０の両側にフォトカプラーのような第１センサ１６２を設置して自動的に気泡を発見することにより、より確実に不良を防止することができる。
【００４５】
一方、第２連結管１６０と液晶吐出ポンプ１４０の吐出口１４８間には、液晶吐出ポンプ１４０から混入される異質物を除去するためのフィルタ１７３が形成されている。後述するように、液晶吐出ポンプ１４０は、シリンダ内でのピストンの上下及び回転運動により、液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８を通して液晶を吸入及び吐出する。従って、液晶吐出ポンプ１４０の作動時、ピストンとシリンダとの摩擦により異質物が発生するが、このような異質物が混入された液晶が基板上に滴下される場合、液晶表示素子に不良が発生するようになる。前記フィルタ１７３は、液晶吐出ポンプ１４８の作動に起因する異質物（不純物）を除去して、基板上に常に浄化（フィルタリング）された液晶のみが滴下されるようにする。且つ、前記フィルタ１７３は、液晶吐出ポンプ１４８の作動により発生する異質物のみを除去するのでなく、液晶自体に混入された異質物を除去することもできる。
【００４６】
前記ではフィルタ１７３が第２連結管１６０と液晶吐出ポンプ１４０の吐出口１４８間に位置するとしたが、前記フィルタ１７３は、第２連結管１６０に設置することもでき、液晶吐出ポンプ１４０の吐出口１４８に設置することもできる。しかしながら、前記フィルタ１７３を特定の位置に設置する必要はない。前述したように、フィルタ１７３は、液晶吐出ポンプ１４８の作動時に発生する異質物だけでなく液晶自体に混入された異質物も除去する機能を有するため、液晶吐出ポンプ１４０の吸入口１４７の前端にも設置することができ、基板に液晶を滴下するノズル１５０にも設置することができる。
【００４７】
前記フィルタ１７３は、第２連結管１６０または液晶吐出ポンプ１４０の吸入口１４７或いは吐出口１４８と一体に形成することもできるが、分離可能に設置することもできる。このように、フィルタ１７３が第２連結管１６０または液晶吐出ポンプ１４０の吸入口１４７或いは吐出口１４８と分離可能に設置されることによって、前記フィルタ１７３を周期的に洗浄することにより半永久的に使用できるようになる。
【００４８】
また、前記フィルタ１７３は、使い捨てのノズルと分離可能にまたは一体に形成することができる。前記フィルタ１７３を使い捨てのノズルと一体に形成する場合、所定回数液晶を滴下してからノズルを廃棄するとき、フィルタ１７３も廃棄されるようになる。
【００４９】
前記第２連結管１６０を通して吐出された液晶が流入するノズル１５０の両側面には、外力などからノズル１５０が破損することを防止するための保護部１５２が設置されている。
【００５０】
一方、前記液晶吐出ポンプ１４０は、回転部材１５７に挿入されており、前記回転部材１５７は、固定部１５５に固定されている。前記回転部材１５７は、第１モータ１３１に連結されている。前記第１モータ１３１の駆動により、前記回転部材１５７が回転され、前記回転部材１５７に固定された液晶吐出ポンプ１４０が作動する。
【００５１】
前記液晶吐出ポンプ１４０は、バー状の液晶容積量調節部材１３４の一側に接触されている。前記液晶容積量調節部材１３４の他側には孔が形成され、回転軸１３６が前記孔に挿入される。前記液晶容積量調節部材１３４の孔及び回転軸１３６の周面にはネジが形成されて互いに螺合される。また、前記回転軸１３６は、一端は第２モータ１３３に連結され、他端は調節レバー１３７に連結されている。
【００５２】
液晶吐出ポンプ１４０を通して液晶容器１２２から吐出される液晶の量は、回転部材１５７に固定される液晶吐出ポンプ１４０の角度によって異なってくる。即ち、回転部材１５７に固定される液晶吐出ポンプ１４０の固定角度によって、液晶吐出ポンプ１４０の液晶容積量が異なってくる。前記回転軸１３６に連結された第２モータ１３３を駆動（自動調節）するか、または調節レバー１３７を作動（手動調節）すると、回転軸１３６が回転され、これにより、前記回転軸１３６と螺合された液晶容積量調節部材１３４の一端が回転軸１３６に沿って前後に（直線に）動く。このように、前記液晶容積量調節部材１３４の一端が動くことにより、前記液晶吐出ポンプ１４０に印加される力が変化し、よって、前記液晶吐出ポンプ１４０の固定角度が異なってくる。
【００５３】
前述したように、前記第１モータ１３１は、液晶吐出ポンプ１４０を作動させて液晶容器１２２の液晶を吐出して基板に滴下し、前記第２モータ１３３は、回転部材１５７に固定される液晶吐出ポンプ１４０の固定角度を調節して液晶吐出ポンプ１４０から吐出される液晶の量を制御する。
【００５４】
一方、液晶吐出ポンプ１４０を通して基板に滴下される液晶の１回滴下量は非常に微細な量で、よって、第２モータ１３３により調節される液晶吐出ポンプ１４０の変化量も微細な量である。これは、液晶吐出ポンプ１４０の吐出量を制御するためには、液晶吐出ポンプ１４０の傾斜角度を非常に微細に調節すべきであるということを意味する。このような微細調節のために、前記第２モータ１３３としては、パルス入力値によって作動するステップモータを使用する。
【００５５】
図６ａ及び図６ｂは、液晶吐出ポンプ１４０の構造を示す図で、図６ａは斜視図、図６ｂは分解斜視図である。
【００５６】
図６ａ及び図６ｂに示すように、前記液晶吐出ポンプ１４０は、液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８が形成されたケース１４１と、上部に開口が形成され、前記ケース１４１に結合されるキャップ１４４と、前記ケース１４１の内部に挿入されて液晶が吸入されるシリンダ１４２と、前記シリンダ１４２をシールするシール手段１４３と、前記キャップ１４４の上部に位置し、液晶が漏洩されることを防止するオーリング（ｏ-ｒｉｎｇ）１４４ａと、前記キャップ１４４の開口を通してシリンダ１４２に挿入され、上下及び回転運動を行うことにより液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８を通して液晶１０７を吸入及び吐出するピストン１４５と、から構成されている。
【００５７】
前記ピストン１４５の上部には、回転部材１５７に固定されるヘッド１４６ａが設置されており、前記ヘッド１４６ａには、バー１４６ｂが設置されている。前記バー１４６ｂは、回転部材１５７に形成されたホール（図示せず）に挿入固定され、第１モータ１３１の力により前記回転部材１５７が回転運動を行うとき、前記ピストン１４５を回転運動させる。
【００５８】
一方、図６ｂに示すように、前記ピストン１４５の端部には、溝１４５ａが形成されている。前記１４５ａは、ピストン１４５の断面円形状の約１/４面積（または、それ以下の面積）に形成され、ピストン１４５の回転運動時（即ち、上下運動時）に液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８を開閉することにより、前記液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８を通して液晶を吸入及び吐出させる。
【００５９】
以下、このような液晶吐出ポンプ１４０の作動を説明する。
図７は、液晶吐出ポンプ１４０が回転部材１５７に固定された状態を示す図である。図に示すように、ピストン１４５は、回転部材１５７に所定角度αで固定されており、ピストンヘッド１４６ａに形成されたバー１４６ｂは、回転部材１５７の内面に形成されたホール１５９に挿入されて、ピストン１４５と回転部材１５７とが結合される。図には示していないが、前記ホール１５９の内部には軸受が備えられて、ホール１５９の内部に挿入されたピストン１４５のバー１４６ｂが前後左右に動くことが可能になっている。第１モータ１３１が駆動すると、前記回転部材１５７が回転され、よって、前記回転部材１５７に結合された（即ち、固定された）ピストン１４５が回転される。
【００６０】
このとき、回転部材１５７に対する液晶吐出ポンプ１４０の固定角度α、即ち、回転部材１５７に対するピストン１４５の固定角度αを０°と仮定すると、前記ピストン１４５は、単に回転部材１５７によって回転運動のみを行うようになる。しかしながら、実質的に前記固定角度αは０°でないため（即ち、所定角度で固定されるため）、前記ピストン１４５は、前記回転部材１５７の回転運動によって回転運動を行うと共に、上下運動を行うようになる。
【００６１】
このようなピストン１４５の運動時、ピストン１４５が所定角度回転して上方に動くと、シリンダ１４２の内部に空いた空間が生じ、この空間に液晶吸入口１４７を通して液晶が吸入され、以後、前記ピストン１４５がさらに回転して下方に動くと、前記シリンダ１４２に吸入された液晶が液晶吐出口１４８を通して吐出される。このとき、前記ピストン１４５に形成された溝１４５ａは、ピストン１４５の回転により液晶を吸入及び吐出するとき、液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８を開閉する役割を果たす。
【００６２】
以下、図８ａ〜図８ｄを参照して、前述したような液晶吐出ポンプ１４０の作動をより詳しく説明する。
図８ａ〜図８ｄに示すように、液晶吐出ポンプ１４０は、４行程を通して液晶容器１２２の液晶１０７をノズル１５０に吐出する。図８ａ及び図８ｃは交差行程で、図８ｂは液晶吸入口１４７による吸入行程で、図８ｄは液晶吐出口１４８による液晶吐出行程である。
【００６３】
図８ａに示すように、回転部材１５７に所定角度αで固定されたピストン１４５は、回転部材１５７の回転により回転される。このとき、液晶吸入口１４７及び液晶吐出口１４８は、ピストン１４５により閉塞されている。
【００６４】
前記回転部材１５７が約４５゜回転することによってピストン１４５も回転して、図８ｂに示すように、液晶吸入口１４７がピストン１４５の溝１４５ａにより開放される。一方、回転部材１５７のホール１５９にはピストン１４５のバー１４６ｂが挿入されて、前記回転部材１５７とピストン１４５とを結合する。よって、回転部材１５７の回転によりピストン１４５が回転し、このとき、前記バー１４６ｂは、回転面に沿って回転する。
【００６５】
ピストン１４５が回転部材１５７と所定角度で固定されており、バー１４６ｂは回転面に沿って回転するので、前記回転部材１４５が回転することによってピストン１４５が上昇するようになる。また、シリンダ１４２が固定されているので、前記回転部材１４５が回転することによってピストン１４５下部のシリンダ１４２に空間が生じる。よって、溝１４５ａにより開放された液晶吸入口１４７を通して前記空間に液晶が吸入される。
【００６６】
このような液晶の吸入は、吸入行程が開始した後（即ち、液晶吸入口１４７が開放された後）、回転部材１５７が約４５゜回転して図８ｃに示すような交差行程が開始するまで（液晶吸入口１４７が閉塞されるまで）続く。
【００６７】
その後、図８ｄに示すように、前記回転部材１５７がさらに回転することにより、液晶吐出口１４８が開放されると共に、前記ピストン１４５が下降を開始して、シリンダ１４２内の空間に吸入された液晶が前記液晶吐出口１４８を通して吐出される（吐出行程）。
【００６８】
このように、液晶吐出ポンプ１４０は、第１交差行程、吸入行程、第２交差行程及び吐出行程からなる４行程を繰り返すことにより、液晶容器１２２に充填された液晶１０７をノズル１５０に吐出する。
【００６９】
このとき、液晶の吐出量は、ピストン１４５の上下運動範囲によって異なり、ピストン１４５の上下運動範囲は、回転部材１５７に固定される液晶吐出ポンプ１４０の角度によって異なってくる。
【００７０】
図９は、液晶吐出ポンプ１４０が回転部材１５７にβの角度で固定された場合を示す図である。液晶吐出ポンプ１４０がα（〈β）の角度で回転部材１５７に固定された図７に比べて、図９の液晶吐出ポンプ１４０は、ピストン１４５がさらに上方に上昇する。これは、回転部材１５７に固定される角度が増加するほど、ピストン１４５の運動時にシリンダ１４２の内部に吸入される液晶１０７の量が増加することを意味し、結局、回転部材１５７に固定される角度を調節することで液晶の吐出量を制御できるということを意味する。
【００７１】
一方、回転部材１５７に固定される液晶吐出ポンプ１４０の固定角度は、図４に示すように、液晶容積量調節部材１３４により制御され、前記液晶容積量調節部材１３４は、第２モータ１３３の駆動により動く。言い換えれば、液晶吐出ポンプ１４０の固定角度は、第２モータ１３３を制御することで調節することができる。
【００７２】
もちろん、前記液晶吐出ポンプ１４０の固定角度を角度調節レバー１３７により作業者が手動で調節することもできるが、この場合、正確な調節が不可能で、時間が多くかかるだけでなく、作業中に液晶吐出ポンプ１４０の動作を中断しなければならないという欠点も発生する。よって、第２モータ１３３により液晶吐出ポンプ１４０の固定角度を調節することが好ましい。
【００７３】
このとき、液晶吐出ポンプ１４０の固定角度は、電圧変位変換機（ＬＶＤＴ）のようなセンサ１３９により測定され、固定角度が設定された角度を超過する場合、警報を発して液晶吐出ポンプ１４０が破損することを防止する。
【００７４】
前述したように、本発明に係る液晶滴下装置においては、第２モータ１３３により液晶吐出ポンプ１４０の固定角度を変化させて液晶の滴下量を設定した後、第１モータ１３１を駆動して液晶吐出ポンプ１４０を駆動することにより、ノズル１５０を通して基板上に液晶を滴下する。
【００７５】
ところが、前述したように正確な量の滴下量を設定した後に実際に液晶を滴下しても、基板上に設定された液晶が滴下されない場合がある。このような場合は外部の環境のような多様な原因により発生することができ、そのうち最も大きな原因はノズル１５０の表面に液晶が凝結する現象である。
【００７６】
通常、ノズル１５０は、ステンレス鋼のような金属からなる。このような金属は、液晶に対し低い接触角を有する。一般に、接触角は、液体が固体の表面で熱力学的な平衡をなすときの角をいう。このような接触角は、固体表面の濡れ性を示す尺度である。従って、金属は、高い濡れ性(即ち、親水性)及び高い表面エネルギーを有するため、液体が金属の表面に広がる性質が強い。結局、金属からなるノズル１５０を通して液晶を滴下する場合、液晶がノズル１５０の端部で滴状(このように滴状をなすことは接触角が高いことを意味する)をなすことなくノズル１５０の表面に広がり、液晶の滴下を繰り返すことによって、図１０に示すようにノズル１５０の表面には液晶の凝結、即ち、残留液晶１０７ａが形成されるようになる。
【００７７】
ノズル１５０の表面に液晶が広がる現象は、正確な液晶の滴下を不可能にする。液晶吐出ポンプ１４０の固定角度を調節することによりノズル１５０を通して滴下される液晶の量を制御する場合も、滴下される液晶の一部がノズルの表面に広がるため、実際に基板に滴下される量はノズル１５０を通して滴下される量より小さい。もちろん、前記ノズル１５０の表面に広がる液晶の量を考慮して滴下される液晶の量を制御することはできるが、実質的にノズル１５０の表面に広がる液晶の量を算出することは不可能である。
【００７８】
また、液晶の滴下が繰り返されることによってノズル１５０に凝結する液晶１０７ａがノズル１５０を通して排出される液晶と合わせられて、設定された量より多い液晶が基板に滴下されることもできる。言い換えれば、金属からなるノズル１５０では、金属の特性である低い接触角により、滴下される液晶の量が不規則になる。
【００７９】
前述したように、ノズル１５０の表面に液晶が凝結する現象を防止するために、ディッピングやスプレー方法によりノズル１５０の表面に接触角の高いフッ素樹脂膜を塗布するか、またはノズル１５０自体をフッ素樹脂からなる使い捨て（もちろん、設定された枚数の基板に液晶の滴下を行う）で構成して、フッ素樹脂の低い濡れ性（疏水性）及び低い表面エネルギーにより、ノズル１５０を通して排出される液晶１０７がノズル１５０の表面に広がることなく完全な滴状をなすようにすることはできる。しかしながら、このようにフッ素樹脂膜をノズル１５０の表面に塗布するか、またはノズル１５０をフッ素樹脂から形成する場合も、液晶の滴下が繰り返されることによってノズル１５０に少量の液晶が広がって液晶が凝結する現象を完全に避けることはできない。
【００８０】
図４に示すように、本発明においては、ノズル１５０の両側面に設置されて外力などからノズル１５０が破損することを防止するための保護部１５２に第２センサ１５４を設置することにより、ノズル１５０の表面に液晶が凝結することを検出する。このとき、前記第２センサ１５４は、第１センサ１６２と同様に、フォトカプラーにより形成することもできるが、他の種類のセンサにより構成することもできる。
【００８１】
図１０に示すように、前記第２センサ１５４は制御部に連結される。前記制御部は、前記第２センサ１５４から信号の入力を受けてノズル１５０の表面に液晶が凝結した場合にこれを判断して措置するが、これを詳しく説明すると次のようである。
【００８２】
図１１に示すように、第２センサ１５４により検出された信号は、入力部２０２を通して制御部２００に入力され、前記制御部２００は、入力された信号に基づいてノズル１５０の表面に液晶が凝結したかを判断する。一方、前記制御部２００は、モータ駆動部２０５に制御信号を出力して第１モータ１３１及び第２モータ１３３を駆動することにより、液晶吐出ポンプ１４０の吐出量を制御し、液晶吐出ポンプ１４０から液晶を吐出させる。且つ、前記制御部２００は、基板駆動部２０６を駆動して、ノズル１５０と基板上の液晶との位置が一致するように基板を移動させる。このとき、基板を移動させる代わりに液晶滴下機を直接基板上で移動させることもできる（もちろん、この場合は基板駆動部の名称は滴下機移動部に変更されるべきである）。
【００８３】
前記制御部２００は、ノズル１５０の表面に液晶が凝結したことが判断されると、それ以上液晶を滴下する場合液晶の滴下に不良が発生することを判断し、モータ駆動部２０５に制御信号を出力する。前記制御信号により、モータ駆動部２０５は、第１モータ１３１の駆動を停止させて液晶の滴下を中止する。このとき、制御部２００は、出力部２０８に現在のノズル１５０表面の液晶凝結状態を表示して作業者にこれを知らせる。
【００８４】
このようにノズル１５０に液晶が凝結すると、これを把握した作業者が液晶滴下装置からノズル１５０を分離した後にノズル１５０に凝結した液晶を除去することもできるが、次のように、ダミー滴下実行部２０９及び洗浄装置駆動部２１０に信号を出力して液晶を自動で除去することもできる。
【００８５】
ダミー滴下実行部２０９は、ノズル１５０の表面に液晶が凝結した場合、制御部２００から入力される信号によって液晶のダミー滴下を実行して、ノズル１５０の表面に凝結した液晶を除去する。ダミー滴下とは、実際の基板上の液晶滴下位置に液晶を滴下するのでなく、その他の領域、例えば、基板上の液晶パネルが形成されない領域、液晶の滴下量を測定するために備えられる測定コップ（この測定コップに滴下される液晶の重さを測定して、実際に滴下された液晶の滴下量が設定された滴下量と同じであるかどうかを検出し、同じでない場合に偏差だけ液晶の滴下量を補正する）、またはダミー滴下用収納容器などに液晶を滴下することを意味する。このとき、ダミー滴下においては、設定された滴下量の液晶が滴下されるのでなく、更に多い量の液晶、即ち、表面に凝結した液晶が全て滴下されるほどの液晶を滴下する。
【００８６】
このような液晶のダミー滴下により、ノズル１５０の表面に凝結した液晶を全て除去することができ、その後、モータ駆動部２０５及び基板駆動部２０６を再び駆動して正常な液晶の滴下を行う。
【００８７】
また、洗浄装置駆動部２１０は、ノズル１５０の表面に液晶が凝結した場合、制御部２００から入力される信号によって洗浄装置を駆動して、ノズル１５０の表面を洗浄する。もちろん、ダミー滴下の実行によりノズル１５０に凝結した液晶を除去することもできるが、この場合、ノズル１５０の表面に残っている液晶を全て除去することは非常に難しいため、洗浄装置を用いてノズル１５０に凝結した液晶を全て除去することである。
【００８８】
前記ダミー滴下機能及び洗浄装置による洗浄機能は、液晶滴下装置に共に備えることができる。例えば、短期間の滴下後にはダミー滴下を実行してノズル１５０表面の液晶を除去し、長期間の滴下後（所定回数のダミー滴下実行後）には洗浄装置によりノズル１５０表面の液晶を除去することができる。しかしながら、本発明に係る液晶滴下装置においては、ダミー滴下機能及び洗浄装置による洗浄機能の一つのみを備えることもできる。もちろん、この場合も、ノズル１５０の表面に凝結した液晶は效果的に除去することができる。
【００８９】
図１２に示すように、ノズル洗浄装置２２０は、本体２２２と前記本体２２２に形成された吸入管２２６とから構成され、前記吸入管２２６には真空ポンプ２２８が連結されている。ノズル１５０の洗浄時、前記吸入管２２６は、ノズル１５０の排出口と実質的に整列されている。これは、ノズル１５０の表面に凝結する液晶１０７ａが主に排出口の周囲に分布するので、排出口と吸入管２２６とを整列することにより洗浄の効率を増加させるためである。
【００９０】
ノズル１５０の洗浄は周期的に繰り返される。設定された回数の液晶の滴下が終了すると、前記ノズル洗浄装置２２０がモータ（図示せず）によりノズル１５０側に移動して、ノズル１５０の排出口と吸入管２２６とが整列される。このとき、前記本体２２２には支持部２２４が設置されて本体２２２とノズル１５０を支持しているため、ノズル１５０の排出口と吸入管２２６とを整列するとき、排出口と吸入管２２６間に所定の空間が形成される。このように、ノズル洗浄装置２２０が移動してノズル１５０の排出口と吸入管２２６とが整列された状態で真空ポンプ２２８が作動することによって、本体２２２に形成された吸入管２２６が真空状態となり、よって、ノズル１５０の周囲、特に、排出口周囲の液晶１０７ａが吸入管２２６に吸入されることにより、ノズル１５０表面の液晶１０７ａが除去される。
【００９１】
図には示していないが、前記ノズル洗浄装置２２０には、洗浄された液晶１０７ａを収納するための収納槽を設置することができる。真空ポンプ２２８の稼動により吸入管２２６に吸入された液晶１０７ａは、重力により本体２２２と真空ポンプ２２８間に設置される収納槽に収納されることによって、前記真空ポンプ２２８に到達しなくなる。このように液晶収納槽が設置された場合、収納槽をノズル洗浄装置２２０から分離して収納された液晶１０７ａを廃棄すれば良いので、収集された液晶の処理が簡単になる。
【００９２】
前述したように、本発明に係る液晶滴下装置においては、ノズル１５０の周囲に液晶が凝結することを検出する第２センサ１５４が設置され、リアルタイムにノズル１５０の表面に凝結する液晶を除去しながら液晶を滴下するが、これを簡略に説明すると次のようである。
【００９３】
図１３に示すように、液晶の滴下が開始すると、第２センサ１５４は、ノズル１５０表面の液晶の凝結を検出し始める（ステップS３０１）。第２センサ１５４から出力される信号は制御部２００に入力され、前記制御部２００は、前記第２センサ１５４から入力された信号によって、液晶の凝結が検出されない場合は正常な液晶滴下状態と判断して液晶の滴下を進行し続ける（ステップS３０２）。
【００９４】
液晶の滴下を進行する間に第２センサ１５４によりノズル１５０表面での液晶の凝結が検出されると、制御部２００は、モータ駆動部２０５に制御信号を出力して第１モータ１３１を停止させることにより液晶の滴下を中止する（ステップS３０３）。
【００９５】
これと同時に、制御部２００は、モータ駆動部２０５及び基板駆動部２０６を駆動して、基板の空いた領域（即ち、液晶パネルが形成されない領域）、測定コップまたは別途の収納容器（ダミー滴下用容器）に液晶を滴下（ダミー滴下）して、ノズル１５０の表面に凝結した液晶を除去する（ステップS３０４）。且つ、ダミー滴下の代わりに、洗浄装置駆動部２１０に制御信号を出力して洗浄装置２２０を駆動することにより、ノズル１５０の表面に凝結した液晶を除去することもできる（ステップS３０５）。このとき、前記ダミー滴下及び洗浄装置による洗浄を行って（ダミー滴下後に洗浄）ノズル１５０表面の液晶を除去することもできる。
【００９６】
前述したように、本発明においては、ノズルの表面に凝結する液晶を效果的に除去することができる。このような本発明は、液晶が滴下されるノズルが備えられていれば、如何なる構造の液晶滴下装置にも適用することができる。且つ、ノズルの構造と関係なく液晶凝結検出用センサを設置することができるので、多様な構造のノズルにも適用することができる。更に、ステンレス鋼などからなるノズルだけでなく、フッ素樹脂からなる使い捨てのノズルにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係る液晶滴下方式により製作された液晶表示素子を示す図である。
【図２】液晶滴下方式により液晶表示素子を製作する方法を示すフローチャートである。
【図３】液晶滴下方式の基本的な概念を示す図である。
【図４】本発明に係る液晶滴下機の構造を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る液晶滴下機の構造を示す分解斜視図である。
【図６ａ】本発明に係る液晶滴下機の液晶吐出ポンプの構造を示す斜視図である。
【図６ｂ】本発明に係る液晶滴下機の液晶吐出ポンプの構造を示す分解斜視図である。
【図７】液晶吐出ポンプが固定部に固定された状態を示す図である。
【図８ａ】液晶吐出ポンプの動作を示す図である。
【図８ｂ】液晶吐出ポンプの動作を示す図である。
【図８ｃ】液晶吐出ポンプの動作を示す図である。
【図８ｄ】液晶吐出ポンプの動作を示す図である。
【図９】固定角度が増加した液晶吐出ポンプの構造を示す図である。
【図１０】ノズルの表面に液晶が凝結する現象を示す図である。
【図１１】本発明に係る液晶滴下装置の制御システムを示す図である。
【図１２】本発明に係る洗浄装置を示す図である。
【図１３】本発明に係る液晶滴下方法を示すフローチャートである。
【図１４】一般の液晶表示素子の断面図である。
【図１５】液晶表示素子を製造する従来の方法を示すフローチャートである。
【図１６】従来の液晶表示素子の液晶注入を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１２０  液晶滴下機
１２２  液晶容器
１２３  ケース
１２８  ピン
１３１  第１モータ
１３３  第２モータ
１３４  液晶容積量調節部材
１３６  回転軸
１３７  調節レバー
１４０  液晶吐出ポンプ
１４２  シリンダ
１４５  ピストン
１４５ａ  溝
１４７  液晶吸入口
１４８  液晶吐出口
１４９  固定部
１５０  ノズル
１５４  第２センサ
１６２  第１センサ
２００  制御部
２０５  モータ駆動部
２０６  基板駆動部
２０９  ダミー滴下実行部
２１０  洗浄装置駆動部
２２０  洗浄装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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