(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、
前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、
該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、
前記ニードルを上部位置に移動させるために該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、により構成されて液晶を滴下する液晶滴下部と、
前記ソレノイドコイルに電源を供給して前記ニードルを上部位置に移動させる電源供給部と、
前記ニードルが上部位置に移動した時、液晶滴下部にガス圧力を提供して前記排出口を通して液晶を排出させるガス供給部と、
基板サイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報をパラメータとし、該パラメータに基づいて前記基板全体に滴下される液晶の総滴下量及び滴下位置を算出し、前記電源供給部及びガス供給部を制御して前記算出した量の液晶を前記算出した滴下位置に滴下させる制御部とを備え、
前記制御部は、入力部及び算出部を備え、前記パラメータは前記入力部から入力されるデータに基づいたデータであり、このパラメータが前記算出部に渡され、この算出部において、前記パラメータのうち基板サイズ及びセルギャップを用いて、単位パネルに滴下される液晶の滴下量と、複数の単位パネルを含む基板全体に滴下される液晶の総滴下量とを含む総滴下量データを算出し、この算出された総滴下量データと、前記パラメータである基板サイズと液晶及び基板の特性情報とを用いて、滴下される液晶の拡散範囲を計算するとともに、前記基板上に滴下する滴下回数及び１回の滴下量と、前記基板上における滴下位置とを算出することを特徴とする少なくとも一つのパネル領域を包含する基板上に液晶を滴下する液晶滴下装置。
【請求項２】
前記制御部は、データが入力される入力部と、前記入力されたデータに基づいて液晶の滴下量を算出し、基板上に滴下される液晶の滴下位置を算出する滴下量算出部と、前記滴下量算出部により算出された液晶滴下量に基づいて、前記電源供給部から前記ソレノイドコイルに供給される電源量を制御する電源制御部と、前記滴下量算出部により算出された液晶滴下量に基づいて、前記ガス供給部から前記液晶滴下部に供給されるガス量を制御する流量制御部と、前記滴下量算出部により算出された液晶の滴下位置にノズルが位置するように前記基板及び液晶滴下部のうちの何れか一つを駆動する基板駆動部と、により構成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶滴下装置。
【請求項３】
前記入力部は、液晶パネルの面積、液晶パネルのセルギャップ及び液晶の特性情報を包含することを特徴とする請求項２に記載の液晶滴下装置。
【請求項４】
前記制御部は、入力されるデータ、算出された液晶滴下量及び液晶の滴下状態を表示する出力部をさらに包含することを特徴とする請求項２に記載の液晶滴下装置。
【請求項５】
前記滴下量算出部は、前記入力部を介して入力されるデータに基づいて基板に滴下される液晶の総滴下量を算出する総滴下量算出部と、前記総滴下量算出部により算出された総滴下量に基づいて液晶の滴下位置を算出する滴下位置算出部と、前記総滴下量算出部により算出された総滴下量に基づいて液晶の滴下回数を算出する滴下回数算出部と、前記総滴下量算出部により算出された総滴下量に基づいて液晶の１回の滴下量を算出する１回滴下量算出部と、により構成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶滴下装置。
【請求項６】
基板に滴下される液晶の滴下量を測定し、その測定量が前記制御部により算出された滴下量と相違する場合に前記液晶の滴下量を補正する補正部をさらに包含することを特徴とする請求項１に記載の液晶滴下装置。
【請求項７】
前記補正部は、液晶の滴下量を測定する滴下量測定部と、前記測定された滴下量と算出された滴下量とを比較して補正量を算出し、該補正量に基づいて前記電源制御部及び流量制御部を駆動する補正量算出部と、により構成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶滴下装置。
【請求項８】
前記補正量算出部は、前記制御部により算出された滴下量が設定される滴下量設定部と、前記滴下量設定部により設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する比較部と、前記比較部により算出された差値を補正するために、滴下特性の誤差値を算出する補正算出部と、により構成されることを特徴とする請求項７に記載の液晶滴下装置。
【請求項９】
前記補正量算出部は、前記比較部により算出された差値に基づいて前記液晶滴下部の液晶に印加されるガス圧力の誤差値を算出し、該誤差値に対応するガスの流量を算出して、ガス圧力が補正された流量を出力する誤差圧力算出部と、前記比較部により算出された差値に基づいて前記ソレノイドコイルに印加される電源量の誤差を算出し、前記補正された電源量を前記電源制御部に出力する誤差電源量算出部と、により構成されることを特徴とする請求項８に記載の液晶滴下装置。
【請求項１０】
基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されるノズルと、前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、前記ニードルを上部位置に移動させるように該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、を包含して構成される少なくとも一つの液晶滴下器の液晶に圧力を印加して、少なくとも一つの液晶パネル領域を包含する基板上に液晶を滴下する方法であって、
データを入力する段階と、
基板のサイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報をパラメータとし、該パラメータに基づいて前記基板に滴下される液晶の総滴下量及び滴下位置を算出する段階と、
前記算出された総滴下量に基づいて１回の液晶滴下量を算出する段階と、
前記算出された１回の液晶滴下量に基づいて、ソレノイドコイルに供給される電源供給量及び液晶滴下器に供給されるガス圧力を計算する段階と、
前記計算された電源供給量を前記ソレノイドコイルに印加し、前記計算されたガス圧力を前記液晶滴下器に供給して液晶を滴下させる段階とを順次行い、
前記液晶の総滴下量及び滴下位置を算出する段階は、前記１回の液晶滴下量を算出する段階を含み、
前記液晶の総滴下量及び滴下位置を算出する段階において、前記パラメータは前記データを入力する段階において入力されたデータに基づくデータであって、該パラメータのうち基板サイズ及びセルギャップを用いて、単位パネルに滴下される液晶の滴下量と、複数の単位パネルを含む基板全体に滴下される液晶の総滴下量を含む総滴下量データを算出し、この算出された総滴下量データと、前記パラメータである基板サイズと液晶及び基板の特性情報とを用いて、滴下される液晶の拡散範囲を計算するとともに、前記基板上に滴下する滴下回数及び１回の滴下量と、前記基板上における滴下位置とを算出し、
前記液晶滴下器を制御して前記算出した総滴下量の液晶を前記算出した滴下位置に滴下させることを特徴とする液晶滴下の制御方法。
【請求項１１】
スプリングの張力を調整する段階をさらに行うことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記スプリングの張力を調整する段階は、作業者が液晶滴下の初期に張力を設定する段階であることを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
１回の滴下量に対する電源量は、液晶滴下の初期に固定されることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１４】
１回の滴下量に対するガスの圧力は、液晶滴下の初期に固定されることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１５】
基板に滴下される液晶の滴下量が算出された滴下量と相違する場合は、液晶の滴下量を補正する段階をさらに行うことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記液晶の滴下量を補正する段階は、滴下される液晶の滴下量を測定する段階と、測定された液晶滴下量と算出された１回の液晶滴下量とを比較して補正量を算出する段階と、前記算出された補正量に基づいて前記ソレノイドコイルに供給される電源量及びガス圧力のうちの少なくとも何れか一つを制御する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項１５に記載の制御方法。
【請求項１７】
入力されるデータ、算出された液晶滴下量及び液晶の滴下状態を表示する段階をさらに行うことを特徴とする、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１８】
液晶を滴下する液晶滴下部と、
前記液晶滴下部から滴下される液晶の滴下量を測定する測定システムと、
前記測定システムにより測定された液晶の滴下量を入力して、滴下される液晶の目標滴下量と測定された滴下量とを比較し、測定された滴下量が目標滴下量と相違するときは、前記液晶滴下部の少なくとも一つの滴下特性を電気的に調整する制御部とを包含して構成され、
前記制御部は、入力部及び算出部を備え、前記入力部から入力されるデータをパラメータとし、このパラメータは、基板サイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報であって、該パラメータが前記算出部に渡され、この算出部において、前記パラメータのうち基板サイズ及びセルギャップを用いて、単位パネルに滴下される液晶の滴下量と、複数の単位パネルを含む基板全体に滴下される液晶の総滴下量とを含む総滴下量データを算出し、この算出された総滴下量データと、前記パラメータである基板サイズと液晶及び基板の特性情報とを用いて、滴下される液晶の拡散範囲を計算するとともに、前記基板上に滴下する滴下回数及び１回の滴下量と、前記基板上における滴下位置とを算出し、前記算出した総滴下量データ及び1回の滴下量を目標滴下量とし、前記液晶滴下部を制御して前記目標滴下量の液晶を前記算出した滴下位置に滴下させることを特徴とする基板上に液晶を滴下する液晶滴下装置。
【請求項１９】
前記液晶滴下部は、液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、前記排出口が開閉される上下位置間を移動するニードルと、前記ニードルを下部位置に移動させるスプリングと、磁気力を提供して前記ニードルを上部位置に移動させることで前記排出口を開放するソレノイドコイルと、により構成されることを特徴とする請求項１８に記載の液晶滴下装置。
【請求項２０】
前記ニードルが上部位置に移動した時、ガス圧力を利用して前記排出口を介して液晶を滴下させることを特徴とする請求項１９に記載の液晶滴下装置。
【請求項２１】
前記制御部は、ガス圧力及びソレノイドコイルのうちの少なくとも何れか一つを制御することで、前記液晶滴下部の少なくとも一つの滴下特性を調整することを特徴とする請求項２０に記載の液晶滴下装置。
【請求項２２】
基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、
前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、
該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、
前記ニードルが上部位置に移動するように該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、
液晶を滴下する液晶滴下部と、
滴下される液晶の滴下量を測定する滴下量測定部と、
測定された滴下量を目標とする滴下量と比較して補正値を算出する補正量算出部と、
前記補正値に基づき、前記ソレノイドコイルに供給される電源量及びガス圧力のうちの少なくとも何れか一つを制御する補正量制御部と、
基板のサイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報をパラメータとし、該パラメータに基づいて前記基板に滴下される液晶の総滴下量及び滴下位置を算出する制御部とを包含して構成され、
前記制御部は、入力部及び算出部を備え、前記パラメータは前記入力部から入力されるデータに基づいたデータであって、このパラメータが前記算出部に渡され、この算出部において、前記パラメータのうち基板サイズ及びセルギャップを用いて、単位パネルに滴下される液晶の滴下量と、複数の単位パネルを含む基板全体に滴下される液晶の総滴下量とを含む総滴下量データを算出し、この算出された総滴下量データと、前記パラメータである基板サイズと液晶及び基板の特性情報とを用いて、滴下される液晶の拡散範囲を計算するとともに、前記基板上に滴下する滴下回数及び１回の滴下量と、前記基板上における滴下位置とを算出し、前記算出した総滴下量データ及び1回の滴下量を前記目標とする滴下量とし、前記液晶滴下部を制御して前記目標とする滴下量を前記算出した滴下位置に滴下させることを特徴とする少なくとも一つのパネル領域を包含する基板上に液晶を滴下する液晶滴下装置。
【請求項２３】
前記補正量制御部は、前記補正量算出部により算出された補正量に基づいて前記ソレノイドコイルに供給される電源を制御する電源制御部及び、前記補正量算出部により算出された補正量に基づいて前記液晶滴下部の液晶に印加されるガス圧力を制御する流量制御部のうちの少なくとも何れか一つを包含することを特徴とする請求項２２に記載の液晶滴下装置。
【請求項２４】
前記滴下量測定部は、基板近くに設置された重量計を包含することを特徴とする請求項２２に記載の液晶滴下装置。
【請求項２５】
前記滴下量測定部は、設定された回数の総滴下量を測定することで滴下量を測定することを特徴とする請求項２２に記載の液晶滴下装置。
【請求項２６】
前記補正量算出部は、目標滴下量を設定する滴下量設定部と、設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する比較部と、前記比較部により算出された差値に基づいて前記ソレノイドコイルに印加される電源量の誤差値を算出し、該誤差値を出力することで前記ソレノイドコイルに印加される電源量を制御する誤差電源量算出部と、により構成されることを特徴とする請求項２２に記載の液晶滴下装置。
【請求項２７】
前記補正量算出部は、目標滴下量を設定する滴下量設定部と、設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する比較部と、前記比較部により算出された差値に基づいて前記液晶滴下部内の液晶に印加される圧力の誤差値を算出し、該誤差値に該当するガスの流量を計算して前記誤差値を出力することでガス圧力を制御する誤差圧力算出部と、により構成されることを特徴とする請求項２２に記載の液晶滴下装置。
【請求項２８】
前記補正量算出部は、目標滴下量を設定する滴下量設定部と、設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する比較部と、前記比較部により算出された差値に基づいて前記液晶滴下部内の液晶に印加される圧力の誤差値を算出し、該誤差値に該当するガスの流量を計算して前記誤差値を出力することでガス圧力を制御する誤差圧力算出部と、前記比較部により算出された差値に基づいて前記ソレノイドコイルに印加される電源量の誤差値を算出し、該誤差値を出力して前記ソレノイドコイルに印加される電源量を制御する誤差電源量算出部と、により構成されることを特徴とする請求項２２に記載の液晶滴下装置。
【請求項２９】
基板のサイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報をパラメータとし、該パラメータに基づいて基板に滴下される液晶の総滴下量である第1滴下量及び液晶滴下位置を算出する段階と、
液晶滴下部に液晶を充填する段階と、
基板上に前記第1滴下量の液晶を滴下する段階と、
前記液晶滴下部の少なくとも一つの滴下特性を自動補正する段階と、
自動補正により決定された第2滴下量の液晶を基板上に滴下する段階とを順次行い、
前記液晶の第1滴下量及び滴下位置を算出する段階は、データを入力する段階を含み、
前記液晶の第1滴下量及び滴下位置を算出する段階において、前記パラメータは前記データを入力する段階において入力されたデータに基づくデータであって、該パラメータのうち基板サイズ及びセルギャップを用いて、単位パネルに滴下される液晶の滴下量と、複数の単位パネルを含む基板全体に滴下される液晶の総滴下量である第1滴下量とを含む総滴下量データを算出し、この算出された総滴下量データと、前記パラメータである基板サイズと液晶及び基板の特性情報とを用いて、滴下される液晶の拡散範囲を計算するとともに、前記基板上に滴下する滴下回数及び１回の滴下量と、前記基板上における滴下位置とを算出し、
前記液晶滴下部を制御して前記第1又は第２滴下量の液晶を前記算出した液晶滴下位置に滴下させることを特徴とする少なくとも一つのパネル領域を包含する基板上に液晶を滴下する液晶滴下方法。
【請求項３０】
前記自動補正段階は、基板の近くに設置された測定システムに試験滴下量の液晶を滴下する段階と、試験滴下量に滴下された液晶の量を測定する段階と、測定された量と目標量とを比較する段階と、前記液晶滴下部の少なくとも一つの滴下特性を自動調整する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記液晶滴下部は、液晶の滴下を制御する電気的に制御されるバルブ構造及び、該バルブ構造が開放された時に液晶を滴下するためにガス圧力を印加する電気的に制御されるガス供給部のうちの少なくとも何れか一つを包含して構成され、前記滴下特性を自動調整する段階は、電気的に制御されるバルブ構造及びガス供給部のうちの少なくとも何れか一つを電気的に制御する段階を包含することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記電気的に制御されるバルブ構造は、排出口が形成されたノズル及び、該排出口を開閉させる上下位置間を移動するニードルを包含することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、前記ニードルが上部位置に移動するように該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルとを包含して構成される少なくとも一つの液晶滴下器の液晶に圧力を印加して液晶を滴下する方法であって、
滴下される液晶の滴下量を設定する段階と、
滴下された液晶の滴下量を測定する段階と、
前記設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して補正量を算出する段階と、
前記算出された補正量に基づき、前記ソレノイドコイルに印加される電源量及び前記液晶滴下器に印加されるガス圧力のうちの少なくとも何れか一つを制御する段階とを順次行い、
前記滴下される液晶の滴下量を設定する段階は、基板のサイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報を含むデータを入力する段階と、これら基板のサイズ、セルギャップ、及び滴下する液晶及び基板の特性情報をパラメータとし、これらのパラメータに基づいて基板に滴下される液晶の総滴下量及び滴下位置を算出する段階とを含み、
前記液晶の総滴下量及び滴下位置を算出する段階において、前記パラメータのうち基板サイズ及びセルギャップを用いて、単位パネルに滴下される液晶の滴下量と、複数の単位パネルを含む基板全体に滴下される液晶の総滴下量とを含む総滴下量データを算出し、この算出された総滴下量データと、前記パラメータである基板サイズと液晶及び基板の特性情報とを用いて、滴下される液晶の拡散範囲を計算するとともに、前記基板上に滴下する滴下回数及び１回の滴下量と、前記基板上における滴下位置とを算出し、
前記液晶滴下器を制御して前記算出した総滴下量又は前記算出した補正量に基づいて補正された滴下量の液晶を前記算出した滴下位置に滴下させることを特徴とする液晶滴下方法。
【請求項３４】
前記液晶の滴下量を測定する段階は、滴下された液晶の重量を測定する段階を包含することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記補正量を算出する段階は、設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する段階と、前記算出された滴下量の差値に基づいて液晶滴下器内の液晶に印加されるガス圧力の誤差値を算出する段階と、前記算出された誤差値に該当するガスの流量を計算する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記補正量を算出する段階は、設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する段階と、前記算出された差値に基づいて前記ソレノイドコイルに印加される電源の誤差値を算出する段階と、前記算出された誤差値に該当する電源量を計算する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記補正量を算出する段階は、設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して差値を算出する段階と、前記算出された滴下量の差値に基づいて液晶滴下器内の液晶に印加されるガス圧力の誤差値を算出し、該誤差値に該当するガスの流量を決定する段階と、前記算出された滴下量の差値に基づいて前記ソレノイドコイルに印加される電源の誤差値を算出し、該誤差値に該当する電源量を決定する段階と、を順次行うことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記算出された補正量に基づいてスプリングの張力を調整する段階をさらに行うことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶滴下装置及び液晶滴下量の制御方法に係るもので、詳しくは、液晶パネルの大きさ及びセルギャップに基づいて最適滴下量を計算して滴下し、実際に滴下される液晶の量を設定された滴下量と比較して滴下量を補正することで、常に正確な量の液晶を基板上に滴下し得る、液晶滴下装置及び液晶滴下量の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
最近、携帯電話、携帯端末機及びノートブックコンピュータのような各種携帯用電子機器の発展に伴って、それらに適用し得る軽薄短小用の平板ディスプレー装置に対する要求が増大しつつある。このような平板ディスプレー装置としては、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）、電界放出ディスプレー（ＦＥＤ）及び真空蛍光ディスプレー（ＶＦＤ）などの各種ディスプレー装置が活発に研究されているが、量産化技術や駆動手段の容易性及び高画質の具現という理由で、現在は、液晶ディスプレー素子（以下「ＬＣＤ素子」という）が脚光を浴びている。
【０００３】
ＬＣＤ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って、図１３に示したように、下部基板５と、上部基板３と、それら上、下部基板３、５間に形成された液晶層７と、を包含して液晶パネル１が構成されている。
【０００４】
ここで、前記下部基板５は、駆動素子アレイ基板であって、図示されてないが、前記下部基板５には複数の画素が形成されていて、各画素には薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」という）のような駆動素子が形成されている。
【０００５】
又、前記上部基板３は、カラーフィルタ基板であって、実際のカラーを具現するためのカラーフィルタ層が形成されている。
【０００６】
更に、前記下部基板５及び上部基板３には夫々画素電極及び共通電極が形成され、前記液晶層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。
【０００７】
前記下部基板５及び上部基板３は、シーリング材９により合着され、それらの間に液晶層７が形成されていて、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前記液晶層７を透過する光量を制御することで、情報を表示するようになっている。
【０００８】
ＬＣＤ素子の製造工程は、前記下部基板５に駆動素子としてのＴＦＴを形成するＴＦＴアレイ工程、前記上部基板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区分されている。以下、各工程について、図１４を参照して詳しく説明する。
【０００９】
先ず、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ＴＦＴアレイ工程により形成し、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それぞれ接続される駆動素子のＴＦＴを形成する（Ｓ１０１）。又、前記ＴＦＴアレイ工程により前記ＴＦＴに接続されて、該ＴＦＴを介して信号が印加されることで液晶層を駆動する画素電極を形成する。
【００１０】
一方、上部基板３にはカラーフィルタ工程によりカラーを具現するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層及び共通電極を形成する（Ｓ１０４）。
【００１１】
次いで、前記上部基板３及び下部基板５に夫々配向膜を塗布した後、それら上部基板３と下部基板５間に形成される液晶層の液晶分子に配向規制力又は表面固定力（即ち、プレチルト角及び配向方向）を提供するために前記配向膜をラビングする（Ｓ１０２、Ｓ１０５）。
【００１２】
次いで、前記下部基板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（Ｓ１０３）、また、前記上部基板３の外郭部にシーリング材を塗布した後（Ｓ１０６）、前記下部基板５及び上部基板３に圧力を加えて合着させる（Ｓ１０７）。
【００１３】
一方、前記下部基板５及び上部基板３は、大面積のガラス基板に構成されている。即ち、前記大面積のガラス基板に複数のパネル領域が形成され、それらパネル領域にそれぞれ駆動素子のＴＦＴ及びカラーフィルタ層が形成されるため、一つ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及び加工しなければならない（Ｓ１０８）。その後、このように加工された各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（Ｓ１０９）、各液晶パネルを検査することで、ＬＣＤ素子の製作を終了するようになっていた（Ｓ１１０）。
【００１４】
上述したように前記液晶は、パネルに形成された液晶注入口を通して注入される。この時、液晶の注入は圧力差により行われる。前記液晶パネルに液晶を注入する装置においては、図１５に示したように、真空チャンバ１０内には液晶が充填された容器１２が備えられており、その上部に液晶パネル１が配置される。又、前記真空チャンバ１０は、真空ポンプと連結されて真空状態を維持している。図示されてないが、前記真空チャンバ１０内には液晶パネル移動用装置が装着されていて、前記液晶パネル１を容器１２の上部から容器まで移動させて、前記液晶パネル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の浸漬注入方式という）。
【００１５】
このように前記液晶パネル１の注入口１６を液晶１４に接触させた状態で、前記真空チャンバ１０内に窒素ガス（Ｎ２）を供給して前記チャンバ１０の真空度を低下させると、前記液晶パネル１の内部圧力と前記真空チャンバ１０との圧力差により前記液晶１４が前記注入口１６を通って前記液晶パネル１に注入され、液晶が前記パネル１内に完全に充填された後、前記注入口１６を封止材により封止することで、液晶層を形成するようになっていた（このような方式を液晶の真空注入方式という）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来の液晶注入方法においては、パネル１への液晶注入時間が長くなるという不都合な点があった。一般に、液晶パネルの上、下部基板間の間隔は数μm程度と狭いため、単位時間当り、極少量の液晶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のに概略８時間かかるが、このような長時間の液晶注入により液晶パネルの製造時間が長くなって、製造効率が低下するという不都合な点があった。
【００１７】
又、従来の液晶注入方法においては、液晶消耗率が高くなるという不都合な点があった。前記容器１２に充填されてある液晶１４のうち、実際に液晶パネル１０に注入される量は極少量である。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されてしまう。従って、前記容器１２に充填された液晶１４が複数枚の液晶パネル１０に注入される場合も、注入後に残された高価な液晶１４を廃棄しなければならず、その結果、液晶パネルの製造費用が増加するという不都合な点があった。
【００１８】
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、少なくとも1つの液晶パネルを包含する大面積のガラス基板上に直接液晶を滴下し得る、液晶滴下装置を提供することを目的とする。
【００１９】
本発明の他の目的は、液晶の滴下量を正確に制御し得る、液晶滴下装置及び液晶滴下量の制御方法を提供することである。
【００２０】
本発明のその他の目的は、常に正確な量の液晶を少なくとも1つの液晶パネル領域を包含する基板上に滴下し得る、液晶滴下量補正装置を備えた液晶滴下装置及び液晶滴下量の制御方法を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下装置においては、基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、前記ニードルを上部位置に移動させるために該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、により構成された液晶を滴下する液晶滴下部と、前記ソレノイドコイルに電源を供給して前記ニードルを上部位置に移動させる電源供給部と、前記ニードルが上部位置に移動した時、液晶滴下部にガス圧力を提供して前記排出口を通して液晶を排出させるガス供給部と、基板上に滴下される液晶の滴下量を計算し、前記電源供給部及びガス供給部を制御して前記計算された滴下量の液晶を基板上に滴下させる制御部と、を備えて構成されることを特徴とする。
【００２２】
そして、前記目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下量の制御方法においては、基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されるノズルと、前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、前記ニードルを上部位置に移動させるように該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、を包含して構成される少なくとも一つの液晶滴下器の液晶に圧力を印加して、少なくとも一つの液晶パネル領域を包含する基板上に液晶を滴下する方法であって、データを入力する段階と、前記入力されたデータに基づいて基板に滴下される液晶の総滴下量を算出する段階と、前記算出された総滴下量に基づいて基板上に滴下される液晶の滴下位置を算出する段階と、前記算出された総滴下量に基づいて１回の液晶滴下量を算出する段階と、前記算出された１回の液晶滴下量に基づいて、ソレノイドコイルに供給される電源供給量及び液晶滴下器に供給されるガス圧力を計算する段階と、前記計算された電源供給量を前記ソレノイドコイルに印加し、前記計算されたガス圧力を前記液晶滴下器に供給して液晶を滴下させる段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００２３】
且つ、前記目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下装置においては、液晶を滴下する液晶滴下部と、前記液晶滴下部から滴下される液晶の滴下量を測定する測定システムと、前記測定システムにより測定された液晶の滴下量を入力して、滴下される液晶の目標滴下量と測定された滴下量とを比較し、測定された滴下量が目標滴下量と相違するときは、前記液晶滴下部の少なくとも一つの滴下特性を電気的に調整する制御部と、を包含して構成されたことを特徴とする。
【００２４】
また、前記目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下装置においては、基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、前記ニードルが上部位置に移動するように該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、により構成されて、液晶を滴下する液晶滴下部と、滴下される液晶の滴下量を測定する滴下量測定部と、測定された滴下量を目標とする滴下量と比較して補正値を算出する補正量算出部と、前記補正値に基づき、前記ソレノイドコイルに供給される電源量及びガス圧力のうちの少なくとも何れか一つを制御する補正量制御部と、を包含して構成されることを特徴とする。
【００２５】
更に、前記目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下方法においては、液晶滴下部に液晶を充填する段階と、基板上に第１滴下量の液晶を滴下する段階と、前記液晶滴下部の少なくとも一つの滴下特性を自動補正する段階と、自動補正により決定された第２滴下量の液晶を基板上に滴下する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００２６】
そして、前記目的を達成するため、本発明に係る液晶滴下方法においては、基板上に液晶を滴下するための排出口が形成されたノズルと、前記排出口を閉鎖する下部位置と前記排出口を開放する上部位置との間を移動するニードルと、該ニードルを下部位置に移動させるスプリング部材と、前記ニードルが上部位置に移動するように該ニードルに磁気力を提供するソレノイドコイルと、を包含して構成される少なくとも一つの液晶滴下器の液晶に圧力を印加して液晶を滴下する方法であって、滴下される液晶の滴下量を設定する段階と、滴下された液晶の滴下量を測定する段階と、前記設定された滴下量と測定された滴下量とを比較して補正量を算出する段階と、前記算出された補正量に基づき、前記ソレノイドコイルに印加される電源量及び前記液晶滴下器に印加されるガス圧力のうちの少なくとも何れか一つを制御する段階と、を順次行うことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
浸漬方式又は真空注入方式のような従来の液晶注入方式の短所を克服するために、近来提案されている方法が液晶滴下方式（Liquid  Crystal  Dropping  Method）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って液晶を注入するものではなく、液晶を基板上に直接滴下（Dropping）及び分配（Dispensing）した後、パネルの合着圧力を利用して滴下された液晶をパネル全体に均一に分布させることで、液晶層を形成するものである。このような液晶滴下方式は、短時間内に基板上に直接液晶を滴下するので、大面積のＬＣＤ素子の液晶層を非常に迅速に形成し得るだけでなく、必要量の液晶だけを基板上に直接滴下するため、液晶の消耗を最小化して、ＬＣＤ素子の製造費用を大幅に節減し得るというメリットがある。
【００２８】
図１は、液晶滴下方式の基本概念を示したもので、図示されたように、駆動素子及びカラーフィルタが夫々形成された下部基板１０５と上部基板１０３とを合着する前に、前記下部基板１０５上に水滴状の液晶１０７を滴下する。一方、前記液晶１０７をカラーフィルタの形成された前記上部基板１０３上に滴下することもできる。即ち、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基板の何れでも構わないが、但し、基板を合着する時、液晶が滴下された基板は必ず下部に置かれるべきである。
【００２９】
この時、前記上部基板１０３の外郭領域には、シーリング材１０９が塗布され、前記上部基板１０３及び下部基板１０５に圧力を加えると、それら上部基板１０３と下部基板１０５とが合着されると同時に、前記圧力により前記液晶１０７の滴が広がって前記上部基板１０３と下部基板１０５間に均一厚さの液晶層が形成される。このように、前記液晶滴下方式の最大特徴は、前記パネル１０１を合着する前に前記下部基板１０５上に予め液晶１０７を滴下した後、シーリング材１０９によりパネルを合着することである。
【００３０】
このような液晶滴下方式を適用したＬＣＤ素子の製造方法は、従来の液晶注入方式による製造方法と次のような相違点を有する。即ち、従来の液晶注入方式では、複数のパネルが形成される大面積のガラス基板をパネル単位に分離して液晶を注入していたが、液晶滴下方式では、予め基板上に液晶を滴下して液晶層を形成した後、ガラス基板をパネル単位に加工分離するようになっている。このような工程上の相違点は、実際にＬＣＤ素子を製造する時、数多くの長所を提供する。勿論、液晶滴下方式自体による長所（即ち、迅速な液晶層の生成）もあるが、複数のパネルが形成されたガラス基板単位に液晶層を形成することから生じる長所もある。例えば、ガラス基板に４個の液晶パネルを形成する場合、従来の液晶注入方式による液晶層の形成工程では、加工された４個の液晶パネルのそれぞれに液晶を一度に注入するとき、同一条件（同じ液晶容器及び同じ注入圧力など）によって同一セルギャップを有する液晶パネルを形成するが、液晶滴下方式を適用すると、１回の滴下によって前記４個の液晶パネルにそれぞれ滴下される液晶量を制御することで、それぞれ異なるセルギャップを有する液晶パネルを形成することができる。
【００３１】
このような液晶滴下方式が適用されたＬＣＤ素子の製造方法においては、図２に示したように、ＴＦＴアレイ工程及びカラーフィルタ工程により上部基板１０５及び下部基板１０３に駆動素子のＴＦＴ及びカラーフィルタ層をそれぞれ形成する（Ｓ２０１、Ｓ２０４）。このとき、前記ＴＦＴアレイ工程及びカラーフィルタ工程は、図１４に示された従来の製造方法と同様であって、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、本発明では液晶滴下方式が適用されるので、従来の製造方法よりも一層広いガラス基板、例えば、１０００×１２００mm２以上の大面積のガラス基板に有効に使用することができる。
【００３２】
次いで、ＴＦＴが形成された前記下部基板１０５及びカラーフィルタ層が形成された前記上部基板１０３に夫々配向膜を塗布し、ラビングを行った後（Ｓ２０２、Ｓ２０５）、前記下部基板１０５の液晶パネル領域には液晶１０７を滴下し（Ｓ２０３）、前記上部基板１０３の液晶パネルの外郭部領域にはシーリング材１０９を塗布する（Ｓ２０６）。
【００３３】
次いで、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て、前記シーリング材により前記下部基板１０５と上部基板１０３とを合着させると同時に、圧力の印加により滴下された液晶１０７がパネル全体に均一に広がるようにする（Ｓ２０７）。このような工程により大面積のガラス基板（下部基板及び上部基板）には液晶層が形成された複数の液晶パネルが形成され、前記ガラス基板を加工及び切断して複数の液晶パネルに分離して、各液晶パネルを検査することで、ＬＣＤ素子を製作するようになる（Ｓ２０８、Ｓ２０９）。
【００３４】
ここで、図２に示した液晶滴下方式が適用されたＬＣＤ素子の製造方法と、図１４に示した従来の液晶注入方式が適用されたＬＣＤ素子の製造方法と、を比較してみると、液晶の真空注入と液晶の滴下及び、大面積ガラス基板の加工時期の差の外にも、従来液晶注入方式が適用されたＬＣＤ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、該注入口を封止材により封止するべきであるが、液晶滴下方式が適用された製造方法においては、液晶が基板に直接滴下されるので、そのような注入口の封止工程が不必要になる。又、従来の液晶注入方式が適用された製造方法においては、液晶の注入時に基板が液晶に接触するので、パネルの外部面が液晶により汚染され、従って、該汚染された基板を洗浄するための工程が必要であったが、液晶滴下方式が適用された製造方法では、液晶が基板に直接滴下されるので、パネルが液晶により汚染されず、従って、洗浄工程が不必要である。このように、液晶滴下方式によるＬＣＤ素子の製造方法は、従来の液晶注入方式による製造方法よりも簡単な工程で構成されているため、製造効率及び収率が向上する。
【００３５】
前記液晶滴下方式が適用されたＬＣＤ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、滴下される液晶の位置及び液晶の滴下量である。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ため、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に非常に重要な要素である。従って、正確な位置に正確な量の液晶を滴下する装置が必要となり、本発明ではそのための液晶滴下装置を提供する。
【００３６】
図３は、本発明に係る液晶滴下装置１２０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したもので、前記液晶滴下装置１２０は、基板１０５の上部に設置されている。図示されてないが、前記液晶滴下装置１２０の内部には液晶が充填されていて基板上に一定量を滴下する。
【００３７】
通常、液晶は、水滴状に基板上に滴下される。前記基板１０５は、設定された速度で ｘ、ｙ 方向に移動し、また、前記液晶滴下装置１２０は、設定された時間間隔で液晶を排出するため、前記基板１０５上に滴下される液晶１０７は ｘ、ｙ 方向に一定の間隔に配置される。反対に、液晶滴下時、前記基板１０５は固定されて、前記液晶滴下装置１２０が ｘ、ｙ 方向に移動して液晶を所定間隔に滴下することもできるが、この場合、前記液晶滴下装置１２０の移動によって水滴状の液晶が揺れて液晶の滴下位置及び滴下量に誤差が発生することがあるので、前記液晶滴下装置１２０は固定させて、前記基板１０５を移動させることが好ましい。
【００３８】
ここで、前記液晶滴下装置１２０においては、図４〜図６に示したように、液晶１０７が充填された円筒形の液晶容器１２４がケース１２２に収納されている。前記液晶容器１２４は、ポリエチレンにより形成されており、前記ケース１２２はステンレス鋼のような金属により形成されている。通常、ポリエチレンは成形性に優れていて所望の形状の容器を形成することが容易であるだけでなく、液晶と反応しないので液晶容器１２４として主に使用される。然し、前記ポリエチレンは強度が弱いため外部の衝撃で変形しやすく、特に、液晶容器１２４としてポリエチレンを使用する場合、容器１２４が変形すると、正確な位置に液晶１０７を滴下することができないので、強度の強いステンレス鋼からなる前記ケース１２２に収納して使用する。また、図示されてないが、前記液晶容器１２４の上部には外部のガス供給部に連結されたガス供給管が連結されているので、該ガス供給管を介して外部のガス供給部から窒素のようなガスが供給され、前記液晶容器１２４の液晶が充填されてない領域にガスが充填されて前記液晶に圧力を加えることで、液晶が滴下される。
【００３９】
前記ケース１２２の下端部には開口１２３が形成され、前記液晶容器１２４が前記ケース１２２に収納されるとき、前記液晶容器１２４の下端部に形成された突起１３８が前記開口１２３に挿入されて、前記液晶容器１２４を前記ケース１２２に結合させる。また、前記突起１３８は第１結合部１４１と結合される。前記突起１３８にはナットが形成され、前記第１結合部１４１の一方側にはボルトが形成されて、それらナット及びボルトにより前記突起１３８と第１結合部１４１とが結合される。
【００４０】
前記第１結合部１４１の他方端にはナットが形成され、第２結合部１４２の一方側にはボルトが形成されて、それら第１結合部１４１と第２結合部１４２とが結合される。この時、前記第１結合部１４１と第２結合部１４２間にはニードルシート１４３が配置される。
【００４１】
又、前記ニードルシート１４３は、前記第１結合部１４１のナットに挿入されて、前記第２結合部１４２のボルトが挿入して結合される時、前記第１結合部１４１と第２結合部１４２間に固定される。又、前記ニードルシート１４３には排出孔１４４が形成されていて、前記液晶容器１２４に充填された液晶１０７が前記第２結合部１４２を経て前記排出孔を通って排出される。
【００４２】
又、前記第２結合部１４２にはノズル１４５が結合される。前記ノズル１４５は、前記液晶容器１２４に充填された液晶１０７を少量ずつ滴下させるためのものであって、前記第２結合部１４２の一方側に形成されたナットと結合されて、前記ノズル１４５と第２結合部１４２とを結合させるボルトを包含する支持部１４７と、該支持部１４７から突出して少量の液晶を水滴状に基板上に滴下させる排出口１４６と、により構成される。
【００４３】
又、前記支持部１４７の内部には前記ニードルシート１４３の排出孔１４４から延長された排出管が形成され、該排出管が前記排出口１４６と連結されている。通常、前記ノズル１４５の排出口１４６は、極小直径に形成されて（微細な液晶の滴下量を調節するために）、前記支持部１４７から突出している。
【００４４】
又、前記液晶容器１２４にはニードル１３６が挿入されて、その一方側を前記ニードルシート１４３に接触させる。特に、前記ニードルシート１４３と接触させる前記ニードル１３６の端部は円錐状に形成されているため、該当端部が前記ニードルシート１４３の排出孔に挿入されて該排出孔を遮断する。
【００４５】
又、前記ニードル１３６の他端部にはスプリング１２８が装着され、その上部には間隙調整部１３４が付着された磁性棒１３２が装着されている。該磁性棒１３２は、強磁性物質又は軟磁性物質により形成されていて、その外部には円筒状のソレノイドコイル１３０が装着されている。前記ソレノイドコイル１３０は、電源供給部１５０に接続されて電源が印加され、それによって、前記磁性棒１３２に磁気力が発生される。
【００４６】
このとき、前記ニードル１３６と磁性棒１３２とは所定間隔Ｄを有して装着されている。前記電源供給部１５０から前記ソレノイドコイル１３０に電源が供給されて、前記磁性棒１３２に磁気力が発生すると、該磁気力によって前記ニードル１３６が前記磁性棒１３２に接触し、一方、電源供給が中断されると、前記ニードル１３６の端部に装着されたスプリング１２８の弾性により前記ニードル１３６は元の位置に復帰する。このような前記ニードル１３６の上下移動によって、前記ニードルシート１４３に形成された排出孔１４４が開放又は遮断される。このように前記ニードル１３６の端部とニードルシート１４３とは、前記ソレノイドコイル１３０に電源が供給又は中断されることで、反復的に接触し、このような反復的な接触によって前記ニードル１３６の端部及びニードルシート１４３が連続的な衝撃に曝されて破損される恐れがある。従って、前記ニードル１３６の端部及びニードルシート１４３を衝撃に強い物質、例えば、超硬合金により形成して衝撃による破損を防止することが好ましい。
【００４７】
図５に示したように前記ニードル１３６が上昇して前記ニードルシート１４３の排出孔１４４が開放されると、前記液晶容器１２４に供給されるガス（即ち、窒素ガス）が液晶に圧力を加えるので、前記ノズル１４５から液晶１０７の滴下が開始される。この時、滴下される前記液晶１０７の量は、前記排出孔１４４の開放時間及び液晶に加えられる圧力によって相違し、前記開放時間は、前記ニードル１３６と磁性棒１３２との間隔Ｄ、前記ソレノイドコイル１３０により発生する磁性棒１３２の磁気力及び、前記ニードル１３６に装着されたスプリング１２８の張力によって決定される。ここで、前記磁性棒１３２の磁気力は、該磁性棒１３２の周囲に装着される前記ソレノイドコイル１３０の巻線数及び前記ソレノイドコイル１３０に印加される電源の大きさによって調整することが可能で、前記ニードル１３６と磁性棒１３２との間隔Ｄは、前記磁性棒１３２の端部に装着された間隙調整部１３４により調整することができる。
【００４８】
前記ニードル１３６と磁性棒１３２間の間隔Ｄ及びスプリング１２８の張力は、作業者により設定される。即ち、作業者が前記間隙調整部１３４を直接操作することで、前記ニードル１３６と磁性棒１３２の間隔Ｄを設定するか、または、スプリング調整手段（図示せず）を操作して前記スプリング１２８の長さを変化させることで、該スプリング１２８の張力を設定することができる。
【００４９】
一方、前記ソレノイドコイル１３０に印加される電源の大きさや前記液晶容器１２４に供給される窒素ガスの量は、前記ガス供給部１５２に連結されていて前記液晶容器１２４内にガスを供給する前記ガス供給管１５３に設置された流量制御バルブ１５４及び、前記電源供給部１５０を制御する主制御部１６０により決定される。言い換えると、電源供給量及びガス流入量は、作業者の直接操作により決定されるものではなく前記主制御部１６０の制御により決定されるもので、入力されるデータに基づいて電源供給量及びガス流入量を算出して決定するものである。
【００５０】
前記主制御部１６０は、図７に示したように、製作しようとする液晶パネルの大きさ、基板に包含される液晶パネルの枚数、液晶パネルのセルギャップ（即ち、スペーサの高さ）及び液晶に対する情報などの各種データが入力される入力部１６１と、前記入力されたデータに基づいて基板全体に滴下される液晶の量、液晶滴下回数、１回の液晶滴下量及び液晶滴下位置を算出して信号を出力する滴下量算出部１７０と、該滴下量算出部１７０により算出された液晶の滴下位置に基づいて基板を駆動する基板駆動部１６３と、前記滴下量算出部１７０により算出された１回の液晶滴下量に基づいて前記電源供給部１５０を制御して前記ソレノイドコイル１３０に電源を供給する電源制御部１６５と、前記滴下量算出部１７０により算出された１回の液晶滴下量に基づいて前記流量制御バルブ１５４を制御することで前記ガス供給部１５４から前記液晶容器１２４内にガスを供給する流量制御部１６７と、入力データ、算出された滴下量及び滴下位置並びに、液晶滴下の現在状況などを出力する出力部１６９と、により構成されている。
【００５１】
そして、前記入力部１６１は、キーボード、マウスまたはタッチパネルのような通常の操作手段によりデータを入力するものであって、製作しようとする液晶パネルの大きさ、基板の大きさ及び液晶パネルのセルギャップなどのようなデータが作業者により入力される。
【００５２】
また、前記出力部１６９は、作業者に各種情報を知らせるためのものであって、ＣＲＴやＬＣＤのようなディスプレーまたはプリンタのような各種出力装置を包含する。
【００５３】
また、前記滴下量算出部１７０は、液晶パネルに滴下される液晶の滴下量だけでなく、複数の液晶パネルが形成される基板全体に滴下される液晶の滴下量、１回の液晶滴下量及び液晶の滴下位置などを算出する。詳しくは、前記滴下量算出部１７０は、図８に示したように、前記入力部１６１を介して入力される液晶パネルの大きさ及びセルギャップに基づき、パネルに滴下される液晶の総滴下量及び複数の液晶パネルが形成される基板全体に滴下される液晶の総滴下量を算出する総滴下量算出部１７１と、該総滴下量算出部１７１により算出された総滴下量データに基づいて基板上に滴下される滴下回数を算出する滴下回数算出部１７５と、基板上の特定位置に滴下される１回の液晶滴下量を算出する１回滴下量算出部１７３と、基板上に液晶が滴下される位置を算出する滴下位置算出部１７７と、により構成されている。
【００５４】
詳しく説明すると、前記総滴下量算出部１７１は、入力されるパネルの大きさ（ｄ）及びセルギャップ（ｔ）に基づいて液晶パネルの滴下量（Ｑ）を計算し（Ｑ＝ｄ×ｔ）、基板上に形成されるパネルの枚数に基づいて基板に滴下される総滴下量を算出する。
【００５５】
また、前記滴下回数算出部１７５は、入力される総滴下量及びパネルの面積や、液晶及び基板の特性に基づいて、１枚のパネル内に滴下される滴下回数を計算する。一般に液晶滴下方式の場合は、基板に滴下された液晶が上下基板の合着時に印加される圧力によって基板上で拡散され、このような液晶の拡散は、液晶の粘度のような液晶の特性や、パターンの配置などのような液晶が滴下される基板の構造によって左右され、このような特性により１回滴下された液晶の拡散領域が決定されるので、該拡散領域を勘案してパネルに滴下される液晶の滴下回数を計算する。また、前記パネルにおける滴下回数に基づいて基板全体への滴下回数を算出する。
【００５６】
また、前記１回滴下量算出部１７３は、入力される総滴下量に基づいて１回の液晶滴下量を算出する。図面では、前記滴下回数算出部１７５と１回滴下量算出部１７３とが別個に形成されて、入力される総滴下量に基づいて滴下回数及び１回の滴下量を算出するようになっているが、実際に前記滴下回数算出部１７５と１回滴下量算出部１７３とは密接な関係を有し、滴下回数及び１回の滴下量もやはり相互関係を有する。即ち、滴下回数によって１回の滴下量が決定される。
【００５７】
また、前記滴下位置算出部１７７は、滴下される液晶の滴下量及び液晶の特性に基づいて滴下された液晶の拡散範囲を計算し、滴下される位置を算出する。
そして、このように算出された滴下回数、１回の滴下量及び滴下位置は、図７に示したように、基板駆動部１６３、電源制御部１６５及び流量制御部１６７にそれぞれ入力される。すると、前記電源制御部１６５は、入力されたデータ（滴下回数及び１回の滴下量）に基づいて供給される電源を計算した後、前記電源供給部１５０に信号を出力して前記ソレノイドコイル１３０に該当電源を供給する。また、前記流量制御部１６７は、入力されたデータに基づいて供給されるガスの流量を計算し、流量制御バルブ１５４を制御して該当する量の窒素を前記液晶容器１２４に供給する。また、前記基板駆動部１６３は、算出された滴下位置データに基づいて基板駆動信号を出力し、基板駆動用モータ（図示せず）を作動させて前記基板を移動させることで、液晶滴下装置を基板の滴下位置に整列させる。
【００５８】
一方、前記出力部１６９は、前記入力部１６１を利用して作業者が直接入力した液晶パネルの大きさ、セルギャップ及び液晶の特性情報を表示するだけでなく、前記入力されたデータに基づいて算出された滴下回数、１回の滴下量、滴下位置、現在液晶が滴下された回数や位置及び滴下量のような現在の滴下状態を表示して、作業者が常にそれを確認できるようにする。
【００５９】
以上のように、本発明に係る液晶滴下装置においては、作業者が入力したデータに基づいて液晶の滴下位置、滴下回数及び１回の滴下量を算出した後、基板上に自動的に液晶を滴下させることができる。
【００６０】
以下、このように構成された本発明に係る液晶滴下装置を利用した液晶滴下方法について、図９に基づいて説明する。
【００６１】
先ず、作業者がキーボード、マウスまたはタッチパネルなどの入力部１６１を操作して液晶パネルの大きさ、セルギャップ及び液晶の特性情報を入力すると（Ｓ３０１）、総滴下量算出部１７１は、基板またはパネルに滴下される液晶の総滴下量を算出する（Ｓ３０２）。
【００６２】
次いで、滴下回数算出部１７５、１回滴下量算出部１７３及び滴下位置算出部１７７は、前記算出された総滴下量に基づいて滴下回数、滴下位置及び１回の液晶滴下量をそれぞれ算出する（Ｓ３０３、Ｓ３０５）。
【００６３】
一方、液晶滴下装置１２０の下部に配置される基板は、モータにより ｘ、ｙ方向に移動するので、前記滴下位置算出部１７７は、入力される総滴下量、液晶の特性情報及び基板情報に基づいて液晶が滴下される位置を算出し、それに基づいて前記モータを作動させて設定された滴下位置に前記液晶滴下装置１２０が位置するように前記基板を移動させる（Ｓ３０４）。
【００６４】
このように前記基板が移動した状態で、電源制御部１６５及び流量制御部１６７は、前記算出された１回の液晶滴下量に基づいて該当する排出孔１４４の開放時間に対応する電源量及び流量を算出し（Ｓ３０６）、電源供給部１５０及び流量制御バルブ１５４を制御してソレノイドコイル１３０及び液晶容器１２４に電源及び窒素をそれぞれ供給することで、設定された位置への液晶滴下を開始する（Ｓ３０７、Ｓ３０８）。
【００６５】
上述したように、１回の滴下量は、前記ソレノイドコイル１３０に供給される電源の供給量及び、前記液晶容器１２４に供給されて液晶に圧力を加える窒素の供給量によって決定されるため、上述したように前記二つの因子を一緒に変化させて液晶滴下量を調整することもできるし、または、一つの因子は固定させてもう一つの因子を変化させることで液晶滴下量を調整することもできる。即ち、前記液晶容器１２４に供給される窒素の流量を設定された量に固定させ、前記ソレノイドコイル１３０に供給される電源の量だけを変化させることでも、所望量の液晶を基板に滴下させることが可能で、また、前記ソレノイドコイル１３０に供給される電源の量は設定された量に固定させて、前記液晶容器１２４に供給される窒素の量だけを変化させることでも所望量の液晶を基板に滴下させることができる。
【００６６】
一方、基板の特定位置に滴下される１回の液晶滴下量は、スプリング１２８の張力を調整するか、ニードル１３６と磁性棒１３２間の間隔Ｄを調整することで決定され、前記スプリング１２８の張力や間隔Ｄの調整は、作業者の簡単な操作により容易に行われるので、液晶の滴下時に予め設定しておくことが好ましい。
【００６７】
基板上に液晶を滴下する時、滴下される液晶の滴下量は数mg程度の極めて微細な量であり、従って、このような微細な量を正確に滴下することは非常に困難である。例えば、設定された量は各種要因によって簡単に変化するため、滴下される液晶量を補正して常に正確な量の液晶を基板上に滴下することが必要で、このような液晶滴下量の補正は、図４に示された前記主制御部１６０に包含される補正制御部より実行される。
【００６８】
詳しくは、前記補正制御部は、図１０に示したように、滴下される液晶の量を測定する滴下量測定部１８１と、前記測定された滴下量を設定された滴下量と比較して液晶の補正量を算出する補正量算出部１９０と、により構成されている。
【００６９】
図示されてないが、液晶滴下装置（または液晶滴下装置の外部）には液晶の重量を精密に測定するための重量計が設置されていて、液晶の重量を周期的または非周期的に測定し得るようになっている。通常、液晶は、数mgの微細な量が使用されるため、そのような微細な量を正確に測定することには限界がある。従って、本発明では、一定滴下回数の液晶量、例えば、１０回、５０回または１００回の液晶量を測定することで１回の液晶滴下量を検出するようになっている。
【００７０】
図１１に示したように、前記補正量算出部１９０は、図８の１回滴下量算出部１７３により算出された滴下量を現在の滴下量として設定する滴下量設定部１９１と、前記設定された滴下量と前記滴下量測定部１８１により測定された滴下量とを比較し、その差値を計算する比較部１９２と、該比較部１９２によって計算された滴下量差値が入力され、該差値に該当する圧力の誤差値を算出する誤差圧力算出部１９４と、前記比較部１９２により計算された滴下量差値が入力されて、該差値に該当する電源量の誤差値を算出する誤差電源量算出部１９６と、により構成されている。
【００７１】
そして、前記誤差圧力算出部１９４は、算出された圧力の誤差値を流量制御部１６７に出力し、該流量制御部１６７は、入力された圧力の誤差値をガス供給量に変換した後、前記流量制御バルブ１５４に制御信号を出力することで、液晶容器１２４に流入されるガスの流量を増加または減少させる。
【００７２】
また、前記誤差電源量算出部１９６は、算出された圧力の誤差値を電源制御部１６５に出力し、該電源制御部１６５は、入力された圧力の誤差値を電源量に変換した後、前記ソレノイドコイル１３０に増加または減少された電源を印加することで液晶の滴下量を補正する。
【００７３】
ここで、液晶滴下量の補正方法を説明すると、図１２に示したように、先ず、設定された回数の液晶滴下が終了すると、重量計を利用して滴下された液晶の滴下量を測定する（S４０１）。
【００７４】
次いで、測定された滴下量を設定された測定量と比較して、滴下量の誤差値が存在するか否かを判断し（S４０２、S４０３）、誤差値がないと、現在滴下中の液晶量が設定された量であると判断して滴下を継続して進行する。
【００７５】
一方、誤差値があると、誤差圧力算出部１９４は、誤差値に該当する窒素ガスの圧力を計算し（S４０４）、流量制御部１６７は、前記誤差値に該当する圧力から液晶容器１２４に供給される窒素の流量を算出すると共に（S４０５）、流量制御バルブ１５４を作動させて、窒素の流量を算出された流量だけ増加または減少させて前記液晶容器１２４に供給することで、補正された滴下量の液晶を基板上に滴下するようになっている（S４０６、S４０９）。
【００７６】
一方、液晶の滴下量に誤差値がある場合、誤差電源量算出部１９６は、前記誤差値に該当する電源量を算出して前記電源供給部１５０を制御することで、前記ソレノイドコイル１３０に該当の電源量だけ増加または減少された電源を供給して、調整された滴下量の液晶を基板上に滴下する（S４０７、S４０８、S４０９）。
【００７７】
上述したような液晶量の補正工程は反復して行われる。即ち、設定された回数の液晶滴下が終了する度毎に上述した補正工程が繰り返し行われて、基板上には常に正確な量の液晶が滴下される。
【００７８】
また、前記液晶滴下量の補正時、前記液晶容器１２４に供給される窒素の流量や前記ソレノイドコイル１３０に供給される電源の制御は、それらを一緒に制御することで液晶の滴下量を補正することもできるし、何れか一つは固定させてもう一つを制御することで液晶の滴下量を補正することもできる。且つ、このような液晶滴下量の補正時、スプリング１２８の張力や間隔Ｄは、最初の設定値に固定することが好ましい。
【００７９】
以上のように、本発明は、液晶滴下装置を提供する。特に、本発明は、入力されたパネルの大きさ、セルギャップ及び液晶の特性情報に基づいて基板に滴下される液晶の滴下量を自動的に算出して基板上に液晶を滴下し、滴下される液晶の滴下量を測定して、誤差がある場合は補正することで、基板上に常に正確な量の液晶を滴下し得る液晶滴下装置を提供する。このような本発明の最も大きい特徴は、入力データに基づいて液晶の滴下位置、滴下回数及び滴下量を自動的に算出し、滴下量を測定して設定された滴下量と差がある場合は、それを自動的に補正することにある。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶滴下装置においては、入力されるデータ、即ち、パネルの大きさ、セルギャップ及び液晶の特性情報に基づいて基板上に滴下される液晶の位置及び滴下量を算出するので、常に正確な位置に正確な量の液晶を滴下することができるという効果がある。
【００８１】
また、本発明に係る液晶滴下量の制御方法においては、液晶の滴下量が設定された滴下量と相違する場合、それを周期的に補正するので、液晶の滴下量誤差によって発生する液晶パネルの不良を效果的に防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶滴下装置により製作されたＬＣＤ素子を示した概略断面図である。
【図２】液晶滴下方式によりＬＣＤ素子を製作する方法を示したフローチャートである。
【図３】液晶滴下方式の基本概念を示した概略図である。
【図４】本発明に係る液晶滴下装置を示したもので、液晶を滴下する時の構造を示した概略図である。
【図５】図４の液晶滴下装置において、液晶を滴下させるときの構造を示した概略図である。
【図６】本発明に係る液晶滴下装置を示した分解斜視図である。
【図７】図４の主制御部を示したブロック図である。
【図８】図７の滴下量算出部の構造を示したブロック図である。
【図９】本発明に係る液晶滴下方法を示したフローチャートである。
【図１０】１回の液晶滴下量補正を行う主制御部の構造を示したブロック図である。
【図１１】図１０の補正量制御部の構造を示したブロック図である。
【図１２】本発明に係る液晶の滴下量補正方法を示したフローチャートである。
【図１３】従来のＬＣＤ素子を示した断面図である。
【図１４】従来のＬＣＤ素子の製造方法を示したフローチャートである。
【図１５】従来のＬＣＤ素子の液晶注入方法を示した概略図である。
【符号の説明】
１０１：液晶パネル領域
１０３、１０５：基板
１０７：液晶
１２０：液晶滴下装置
１２２：ケース
１２４：液晶容器
１２８：スプリング
１３０：ソレノイドコイル
１３２：磁性棒
１３４：間隙調整部
１３６：ニードル
１４１：第１結合部
１４２：第２結合部
１４３：ニードルシート
１４４：排出孔
１４５：ノズル
１４６：排出口
１５０：電源供給部
１５２：ガス供給部
１５４：流量制御バルブ
１６０：主制御部
１６３：基板駆動部
１６５：電源制御部
１６７：流量制御部
１７０：滴下量算出部
１８１：滴下量測定部
１９０：補正量算出部
１９１：滴下量設定部
１９２：比較部
【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６】
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【図７】
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【図８】
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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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