(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、
前記ニードルノズルが先端近傍で前記先端から隔てた外面に鍔状の凸部を備えていること
を特徴とするノズルヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のノズルヘッドが、
少なくとも前記ニードルノズル先端面から該ニードルノズル外面の前記凸部までを含む領域に、
液晶に対する接触角が該ノズルヘッドを構成する金属より大きい樹脂膜を備えていること
を特徴とするノズルヘッド。
【請求項３】
液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、
前記ニードルノズルが先端面側のノズル孔周辺にリング状の凹溝を備えていること
を特徴とするノズルヘッド。
【請求項４】
タンク内液晶の流出手段と該流出液晶の押し出し手段と該押し出し液晶の送出手段と該送出液晶を吐出させるノズルヘッドとを有し、
該ノズルヘッドが請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のノズルヘッドであること
を特徴とする液晶吐出装置。
【請求項５】
周辺シールが形成された第１のＴＦＴ基板のシール囲み領域に液晶を滴下する工程と、
所定の減圧雰囲気中で液晶を滴下させた上記ＴＦＴ基板に第２の基板を貼り合わせて大気圧に戻す工程と、
を少なくとも含む液晶表示パネルの製造方法であって、
前記液晶を滴下する工程で、請求項４記載の液晶吐出装置を使用すること
を特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板上に液材特に液晶を滴下するときに使用する液晶吐出装置におけるニードルノズルの構成に係わり、特に液晶滴下量の変動をなくして基板としての特性向上と生産性の向上を同時に実現したニードルノズルと液晶吐出装置及び液晶表示パネルの製造方法に関する。
【０００２】
液剤が液晶である液晶表示パネルの製造プロセスにおいては、ＴＦＴ基板上の周辺シールで囲まれた領域に所定量の液晶を滴下した上で、上記周辺シールを介してＣＦ（カラーフィルタ）基板を該ＴＦＴ基板に添着固定する場合がある。
そしてこの場合の上記液晶の滴下工程では、例えば１５インチサイズの液晶表示パネルでは均等配置した４８箇所のそれぞれに５ｍｇ宛を滴下して該液晶の滴下合計量をほぼ２４０ｍｇにする等の如く、該液晶の滴下量合計値を予め設定した所定値に合致させる必要があるが、この両者を合致させることの実現が難しく、結果的に滴下量の過剰や不足によってセルとしての厚さ変動や気泡混入等が発生し表示特性に悪影響を与えることからその対応が強く求められている。
【０００３】
【従来の技術】
図８は液晶表示パネルの製造工程を説明する図であり、図９は図８の液晶滴下手段を実現する液晶滴下装置を説明する概略図である。
また、図１０は図９における液晶吐出装置の構成を説明する図、図１１は図１０の液晶供給部筐体を説明する図、図１２は図１０の案内キーを説明する図、図１３は図１０のプランジャを説明する図、図１４は図１０の液晶吐出部筐体を説明する図、図１５は図１０のノズルヘッドを説明する図、図１６は液晶吐出装置への組立手段を説明する図、図１７は従来の液晶吐出装置における液晶滴下状態を説明する図、図１８は従来の液晶吐出装置における問題点を説明する図である。
【０００４】
液晶表示パネルの製造工程を例示説明する図８の（イ）で、液晶表示パネル組立治具Ａは、ＣＦ基板１″を真空吸着等の手段で下面に固定する上型Ａ1 と液晶滴下済ＴＦＴ基板１ｃを上記ＣＦ基板対応位置に載置する下型Ａ2 とで構成されるものであり、上記上型Ａ1 と下型Ａ2 とを上記ＣＦ基板１″と液晶滴下済ＴＦＴ基板１ｃを介して密着させたときに各基板領域が真空引きできるようになっている。
【０００５】
なお下型Ａ2 に載置する液晶滴下済ＴＦＴ基板１ｃは、（ロ）で示すＴＦＴ基板１′上面の周辺に紫外線硬化形樹脂からなる平面視ロ形の周辺シール１ａを添着して（ハ）で示す周辺シール付の第１のＴＦＴ基板１ｂを形成した後、該周辺シール付の第１のＴＦＴ基板に対して相対的に移動する液晶滴下装置２を使用して例示の如く上記周辺シール１ａで囲まれた領域内の均等配置の複数箇所のそれぞれに所定量の液晶滴下１ｄを行なって、（ニ）に示す状態にしたものである。
【０００６】
そこで、（ホ）に示す如く上記上型Ａ1 と下型Ａ2 を密着させたまま上記各基板の領域を例えば  １×１０-3 Torr 程度に真空引きした後、（ヘ）で示すように上型Ａ1 と下型Ａ2 間を開離すると大気圧で上記ＣＦ基板が周辺シールを介してＴＦＴ基板を押圧するので両者を接着することができる。
次いで上型Ａ1 を取り外した（ト）の状態でＣＦ基板側上方に位置する光源Ｂから紫外線を照射して上記周辺シールを硬化させることで、ＣＦ基板とＴＦＴ基板間に液晶（液晶）１ｄが密封された所要の液晶表示パネル１を（チ）で示すように得るようにしている。
【０００７】
図８の液晶滴下装置を説明する図９で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
図で液晶滴下装置２は、図８で説明した周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂをＸ−Ｙ方向に移動させるＸ−Ｙステージを具えた本体２１と、該本体２１に装着される液晶吐出装置３と、該本体２１の動作と液晶吐出装置３の動作を制御する制御部２２とを具えてなるものである。
【０００８】
そして本体２１は、図示されない基台に固定された基盤２１１と、Ｘ方向のあり２１２ａを持って該基盤２１１に固定された第１のあり部材２１２と、該あり部材２１２とほぼ同じ平面視サイズで片面に上記あり２１２ａに嵌合するあり溝２１３ａを持つと共に他面にＹ方向のあり溝２１３ｂを有する第２のあり部材２１３と、該あり部材２１３とほぼ同じ平面視サイズで片面に該あり溝２１３ｂに嵌合するあり２１４ａを有すると共に他面が前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂを載置する基板載置面２１４ｂに形成された第３のあり部材２１４と、上記第２のあり部材２１３を第１のあり部材２１２に対して往復動させる第１のパルスモータ２１５と、上記第３のあり部材２１４を第２のあり部材２１３に対して往復動させる第２のパルスモータ２１６と、を少なくとも具えて構成されている。
【０００９】
なお上記第１のパルスモータ２１５と第２のあり部材２１３間は該第１のパルスモータの軸に直結するボールネジ２１５ａと第２のあり部材２１３に固定された雌ねじ板２１３ｃに設けられている図示されない雌ねじ２１３ｂとの嵌合で係止され、また上記第２のパルスモータ２１６と第３のあり部材２１４間は該第２のパルスモータの軸に直結するボールネジ２１６ａと第３のあり部材２１４に固定された雌ねじ板２１４ｂの雌ねじ２１４ｃとの嵌合で係止されている。
【００１０】
そして上記第１及び第２のパルスモータ２１５，２１６はそれぞれの信号線２１５ｂ，２１６ａで制御部２２に繋がり、該制御部からの信号で上記基板載置面２１４′のＸ−Ｙ方向の移動と停止が自在にできるようになっている。
更に上記基盤２１１には先端が上記第１のあり部材２１２のほぼ中心に位置するようにＬ形に曲げられたステイ２１１ａが立設され、先端領域には円内図に示す如き角形のガイド孔２１１ｂが液晶吐出装置装着用として設けられている。
【００１１】
そしてこの場合の上記液晶吐出装置３は後述する如く、パルスモータ３１２と第１及び第２の電磁バルブ３１５，３２２が装着されておりそのそれぞれに繋がる信号線３ａで上記制御部２２に繋がっている。
従って上記ガイド孔２１１ｂに矢印の如く液晶吐出装置３を装着することで、上記基板載置面２１４ｂひいては該基板載置面上に載置する前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｃを上記液晶吐出装置３に対してＸ−Ｙ方向に移動させまたは任意の位置で停止させられると共に、それぞれの停止位置で該液晶吐出装置３から所要量の液晶を吐出させられるようになっている。
【００１２】
図１０は上記液晶吐出装置を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は左正面図、（ｄ）は（ｂ）の矢印ａ〜ａでの断面図、（ｅ）は底面図、（ｆ）は（ｂ）の矢印ｂ〜ｂでの断面図である。
図で液晶吐出装置３は液晶供給部３１と液晶吐出部３２とで構成されるが、この内液晶供給部３１は液晶供給部筐体３１１と該筐体に駆動源として固定されるパルスモータ３１２と該筐体に固定される案内キー３１３と該筐体に装着されるプッシャ３１４と第１の電磁バルブ３１５とからなり、また液晶吐出部３２は液晶吐滴下筐体３２１と該筐体に装着される第２の電磁バルブ３２２とノズルヘッド３２３とからなるものである。
【００１３】
ここで理解し易くするため上記各部材の詳細を図１１乃至図１５で先に説明する。
液晶供給部筐体を説明する図１１で、（ａ）は平面図  （ｂ）は側断面図  （ｃ）は矢印ａ〜ａでの切断側面図  （ｄ）右側面図  （ｅ）は底面図である。  図で平面視矩形のブロック状をなす液晶供給部筐体３１１は、その長手方向に液晶タンク領域と液晶押し出し領域とを並設したものであり、その下面側の周辺に上記液晶吐出部３２への嵌合用の凹の段差面３１１ａを有するものである。
【００１４】
そして液晶タンク領域には液晶タンク３１１ｂが下側に貫通する流出孔３１１ｃを具えて形成され且つ該流出孔の中間に該流出孔を開閉する第１の電磁バルブ用のバルブ収容孔３１１ｄが側面を開口として設けられていると共に、液晶押し出し領域には上面側から上記パルスモータ３１２用のモータ収容穴３１１ｅとそれより縮径されたプッシャ挿入穴３１１ｆと該挿入穴より更に縮径化されたプッシャガイド孔３１１ｇとが順次形成されており、上記流出孔３１１ｃとプッシャガイド孔３１１ｇとは該液晶供給部筐体３１１の下面３１１ｊに設けた凹溝３１１ｈで繋がれている。
【００１５】
そして上記プッシャ挿入穴３１１ｆの領域には、該穴の中心線と対応する線上の２箇所に両側側壁を貫通するキー固定孔３１１ｋが設けられている。
なお前記液晶タンク３１１ｂの開口側周囲に設けられている凹の段差部３１１ｍは蓋板用であり、必要に応じて蓋が付けられるようになっている。
一方、前記パルスモータ３１２は、通常のパルスモータの軸に所定ピッチのボールねじを直結させたものである。
【００１６】
また図１２で案内キー３１３は、片面が上記液晶供給部筐体３１１におけるプッシャ挿入穴３１１ｆの周壁面に対応する曲面３１３ａで他面が平面３１３ｂに形成された板状で、その最大厚さ“ｔ”は上記液晶供給部筐体におけるプッシャ挿入穴３１１ｆと前記プッシャガイド孔３１１ｇ間の周壁段差量“ｔ′”より小さく、長さ“ｌ”が上記プッシャ挿入穴３１１ｆの長さ“ｌ′”を越えないように設定され、且つ長さ方向に沿った中心線上の前記キー固定孔３１１ｋと対応する位置に雌ねじ３１３ｃが設けられているものでる。
【００１７】
従って、該案内キー３１３をその曲面３１３ａが上記プッシャ挿入穴３１１ｆの周壁面と接するように該プッシャ挿入穴に挿入してから液晶供給部筐体のプッシャ挿入穴領域に設けた前記キー固定孔外側から該案内キーの雌ねじに対応するねじ３１９を使用することで、該案内キー３１３をプッシャ挿入穴の内壁面対向位置に固定することができる。
【００１８】
またプランジャを説明する図１３で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に直交する側断面図、（ｄ）は（ｂ）の底面図である。
図で前記液晶タンクから流出した液晶の所定時押し出し手段となるプランジャ３１４は、軸部３１４ａの一端にフランジ３１４ｂを持つ断面Ｔ形をなすものであり、該軸部３１４ａの径“ｄ1 ”が上記液晶供給部筐体３１１のプッシャガイド孔３１１ｇに嵌合するように形成され、またフランジ３１４ｂは該液晶供給部筐体のプッシャ挿入穴に対応する径“ｄ2 ”に形成され、更にその中心軸上には前記パルスモータ３１２のボールねじに嵌合する雌ねじ３１４ｃが該フランジ側を開口として軸部先端近傍まで形成されているものである。
【００１９】
そして上記フランジには上記軸部の径を越える中心対称所定巾“ｄ3 ”で切除したときに生ずる平坦なガイド面３１４ｂ′が設けられているが、この場合の中心対称所定巾“ｄ3 ”は上記液晶供給部筐体のプッシャ挿入穴３１１ｆに２個の前記案内キー３１３を固定したときに対向する平面３１３ｂ間の隔たりに対応するように設定されている。
【００２０】
更に上記液晶供給部筐体３１１における流出孔３１１ｃの中間に装着されるタンク内液晶の断続的流出手段としての第１の電磁バルブ３１５は、上記液晶供給部筐体３１１の流出孔３１１ｃ中間に設けられたバルブ収容孔３１１ｄに装着され、外部からの信号で上記流出孔を通る液晶を間欠的に断続し得るように構成されているものである。
【００２１】
又液晶吐出部筐体を説明する図１４で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は左正面図、（ｄ）は矢印ａ〜ａでの断面図、（ｅ）は底面図である。
図で前記液晶供給部筐体３１１の下面側に装着される液晶吐出部筐体３２１は、該液晶供給部筐体下面と密着する上面３２１ａの領域に該液晶供給部筐体下面の凹の段差面３１１ａに嵌合する周壁３２１ｂを有する上片部３２１ｃと、その裏面側の該液晶供給部筐体のプッシャガイド孔３１１ｇと対応する領域に位置して下側に突出する角形突出部３２１ｄとを一体化した形状を持つものである。
【００２２】
そして該角形突出部３２１ｄは前記基盤２１１のステイ２１１ａ先端に設けたガイド孔２１１ｂに対応する大きさに形成されていると共にその下面には後述するノズルヘッド３２３を螺止固定する雌ねじ３２１ｅが設けられており、該角形突出部を上記ガイド孔２１１ｂにその上方から挿入することで前記ステイ２１１ａひいては基盤２１１に位置決め固定されるようになっている。
【００２３】
また該液晶吐出部筐体３２１には、上記液晶供給部筐体に嵌合させたときの前記プッシャガイド孔３１１ｇと対応する位置に上記上面３２１ａから上記雌ねじ３２１ｅまでを貫通する液路３２１ｆが形成され、且つ該液路３２１ｆの中間領域には該液路を電磁的に開閉する第２の電磁バルブ用のバルブ収容孔３２１ｇが上記角形突出部側面を開口として設けられている。
【００２４】
なお上記バルブ収容孔３２１ｇの開口側には該バルブ収容孔から角形突出部側面と上記上片部３２１ｃ底面とを経て上記上片部３２１ｃの外面に到る凹溝３２１ｈが信号線収容用として形成されている。
更に上記バルブ収容孔３２１ｇに装着される液晶の断続的送出手段としての第２の電磁バルブ３２２は、上記液晶吐出部筐体３２１の液路３２１ｆの中間に設けられたバルブ収容孔３２１ｇに装着され、外部からの信号で上記液路を通る液晶を間欠的に断続し得るように構成されているものである。
【００２５】
またノズルヘッドを説明する図１５で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は底面図である。
図で金属製のノズルヘッド３２３は、上記液晶吐出部筐体３２１における雌ねじ３２１ｅに対応するねじ部３２３ａの下面側に直状のノズル３２３ｂを根本補強部３２３ｂ′と共に形成したものであり、その中心軸上を貫通して設けたノズル孔３２３ｃの径は予め設定した所定値になっている。
【００２６】
そしてこの場合のノズルヘッド３２３では、前述したように１５インチサイズの液晶表示パネルに対応させるため、上記ノズル３２３ｂの径を１．５ｍｍとしまた上記ノズル孔３２３ｃの径を０．４ｍｍに設定している。
そこで図１６に示す如く、液晶供給部筐体３１１のバルブ収容孔３１１ｄに第１の電磁バルブ３１５を矢印ａのように装着し、次いで該筐体のプッシャ挿入孔３１１ｆに２個の前記案内キー３１３を矢印ｂの如く挿入し孔３１１ｋを通るねじ３１９で該案内キーを固定した後、前記プランジャ３１４をフランジのガイド面３１４ｂ′が該案内キー３１３の平面３１３ｂと対応するように矢印ｃの如く挿入し、更に該プランジャの雌ねじ３１４ｂに嵌合するように前記パルスモータ３１２をそのボールねじを回転させながら矢印ｄの如くモータ収容穴３１１ｅに装着固定して先ず液晶供給部３１を構成するが、この時点でパルスモータ３１２を所定角度内で正逆転させることで上記プランジャ３１４を上下動させることができる。
【００２７】
次いで前記液晶吐出部筐体３２１のバルブ収容穴３２１ｇに第２の電磁バルブ３２２を矢印ｅのように装着固定し、更に該液晶吐出部筐体の上記雌ねじ３２１ｅに上記ノズルヘッド３２３を矢印ｆの如く螺止固定して液晶吐出部３２を構成する。
そこで液晶供給部３１と液晶吐出部３２を上記凹の段差面と周壁の嵌合で一体化させた後第２の電磁バルブの信号線３２２ａを上記凹溝３２１ｈ内に這わせた上で、上記第１のバルブ３１５を閉じた状態で前記液晶タンク３１１ｂに液晶１ｄを注入し更に該液晶タンクの開口部を該開口部に設けた凹の段差面３１１ｍに対応する大きさの蓋板３１８等で閉めることで、所要の液晶吐出装置３を図１０のように構成することができる。
【００２８】
また該液晶吐出装置３の前記角形突出部３２１ｄを前記ステイ２１１ａのガイド孔２１１ｂに装着した後、液晶滴下装置のパルスモータ３１２に繋がる信号線３１２ａと上記第１及び第２の電磁バルブ３１５，３２２の各信号線３１５ａ，３２２ａとを信号線３ａとして前記制御部２２に接続することで、所要の液晶滴下装置２を図９に示すように構成することができる。
【００２９】
なお上記液晶滴下装置２では、液晶吐出装置３におけるノズル孔３２３ｃの径を 0.4 mm としパルスモータ３１２を回転角度 90 °で正転させたときに所要の液晶滴下量５mg  が得られるように該パルスモータのボールねじピッチを設定すると共に、該パルスモータの正転時すなわちプランジャ３１４の押下で液晶を滴下させるときは第１の電磁バルプ３１５を閉，第２の電磁バルプ３２２を開としパルスモータの逆転時すなわちプランジャ３１４の押上げでノズル内に液晶を供給するときは第１の電磁バルプを開，第２の電磁バルプを閉になるように前記制御部２２で制御させることで、確実な液晶滴下を実現するようにしている。
【００３０】
図１７で従来の液晶吐出装置３における液晶１ｄの滴下状態を、装置としての動作と、ノズル先端と周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂ上の“△”で示す液晶滴下位置と、の関係を含めて時系列的に説明する。
すなわち、液晶滴下前の状態を示す(1) の時点では前記パルスモータ３１２が停止していると共に第１の電磁バルブ３１５が“開”，第２の電磁バルブ３２２が“閉”の液晶供給状態にあり、周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂ上の“△”で示す所定位置にはノズル３２３ｂが配されている。
【００３１】
そこで制御部２２からの信号でパルスモータを正転させると、第１の電磁バルブ３１５は“閉”，第２の電磁バルブ３２２は“開”の液晶吐出状態になると同時にプランジャ３１４が一定距離だけ降下するので、ノズル内液晶１ｄ′が所定量すなわち前述した４８滴分だけ押し出されるので(2) の吐出状態を経て(3) に示す如く液晶１ｄ-1として滴下するが、パルスモータ停止（この時点で第１の電磁バルブが“開”，第２の電磁バルブは“閉”の上記液晶供給状態になる）後のノズル内液晶１ｄ′がノズル内残圧によって(4) の１ｄ″で示す如く溢れ出た後、表面張力で球状化しノズル先端面に付着する(5) の状態になる。
【００３２】
そして制御部２２からの信号で前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂを所定距離だけ移動させると共に上記パルスモータを逆転させることで、第１の電磁バルブが“開”，第２の電磁バルブが“閉”になってノズル内に液晶が供給されて(6) の状態になるので、以後(7) すなわち(5) の球状化した状態から所定の液晶吐出作業を繰り返えすことで所定量の液晶滴下が可能な液晶滴下装置を構成することができる。
【００３３】
しかし、ノズル内残圧でノズルから溢れ出る液晶が(8) で示す液晶１ｄ-2のようにその外径“ａ”がノズル外径“ｂ”よりも大きくなると、該ノズル自体が金属製で液体の表面張力に係わる接触角が小さいこともあって液晶１ｄ-2が(9) で示す如くノズル３２３ｂの先端外面に付着して液晶１ｄ-3で示す状態になる。
そして、該液晶１ｄ-3のノズル先端外面への付着量が少ない内はパルスモータの正転で押し出される所定量の液晶が(10)のように吐出するのでほぼ滴下量の一定化が実現できるが、吐出回数が増加するにつれて(11)のｄ-4の如くノズル先端外面への這い上がりで付着量が増加し易くなり、結果的にパルスモータの正転で押し出される所定量の液晶に上記ノズル先端外面に付着する液晶１ｄ-4の一部が加わって(12)の１ｄ-5に示す如く滴下量が所定値より大きくなったり、該液晶１ｄ-4の一部が(13)の１ｄ-6で示す如くその自重で落下し易くなり結果的に周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂの所定位置以外の場所に滴下することがある。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
問題点を示す図１８で、（ａ）は液晶表示パネルとしての正常状態を示す図、（ｂ）は第１の問題点を示す図、（ｃ）は第２の問題点を示す図である。
図（ａ）では周辺シール１ａを介するＴＦＴ基板１′とＣＦ基板１″間の空間域に滴下される液晶量が該空間体積に一致しているため、ＴＦＴ基板１′とＣＦ基板１″のそれぞれが平坦であり、表示品質が良好である。
【００３５】
しかし図（ｂ）の場合では、上記空間体積を越える量の液晶１ｄが該空間域に密閉されることから液晶表示パネルとしての厚さ“Ｔ1 ”が中央域で周辺の厚さ“Ｔ2 ”より厚くなる等部分的に変化し、結果的に表示品質が低下する場合があると言う問題があった。
また図（ｃ）の場合では、上記空間体積に満たない量の液晶１ｄが該空間域に密閉されることから液晶表示パネルとしての厚さが（ｂ）の場合と逆にほぼ中央部で薄くなることがあり、また各基板が平坦なるときには該空間領域に液晶不存在域１ｅが生ずることから、結果的にいずれにしても表示品質が低下する場合があると言う問題があった。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、前記ニードルノズルが先端近傍の外面に鍔状の凸部を備えているノズルヘッドによって解決される。
また、タンク内液晶の流出手段と該流出液晶の押し出し手段と該押し出し液晶の送出手段と該送出液晶を吐出させるノズルヘッドとを有し、該ノズルヘッドが上記先端近傍の外面に鍔状の凸部を備えているノズルヘッドである液晶吐出装置によって解決される。
【００３７】
また、周辺シールが形成された第１のＴＦＴ基板のシール囲み領域に液晶を滴下する工程と、所定の減圧雰囲気中で液晶を滴下させた上記ＴＦＴ基板に第２の基板を貼り合わせて大気圧に戻す工程と、を少なくとも含む液晶表示パネルの製造方法であって、前記液晶を滴下する工程で、上記の液晶吐出装置を使用する液晶表示パネルの製造方法によって解決される。
【００３８】
ノズル先端近傍の外面に凸部や凹部を設けると該凸部や凹部で液晶のノズル外面への這い上がりを塞き止めることができる。
また液晶の表面張力に係わる接触角がノズルヘッドの材質より大きい材料でノズルヘッドを構成すると液晶のノズル外面への這い上がりの塞き止め効果を金属より大きくすることができる。
【００３９】
そこで本発明では、従来の液晶吐出装置におけるノズル先端近傍の外面に鍔状の凸部を設けまたはノズル先端面にリング状の凹部を設けて液晶滴下装置を構成し、また従来の液晶吐出装置におけるノズルヘッド外部の露出面にノズルヘッドの材質すなわち金属より上記接触角が大きい樹脂をコーティングして液晶吐出装置を構成している。
【００４０】
このことは、液晶のノズル先端近傍の外面への這い上がりが上記の凸部や凹部及び樹脂コーティングによって規制されるので、液晶の該ノズル先端近傍の外面への付着量が一定化し得ることを意味する。
従って、液晶の滴下作業を繰り返しても常に安定した一定量の液晶滴下が得られて液晶表示パネルとしての生産性向上を実現することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の液晶吐出装置の全体構成を示す図であり、図２は図１におけるノズルヘッドを説明する図、図３は図１の液晶吐出装置における液晶吐出状態を説明する図、図４は図１におけるノズルヘッドの第１の応用例を説明する図、図５は図１におけるノズルヘッドの第２の応用例を説明する図、図６は図５の液晶滴下装置における液晶吐出状態を説明する図、図７は図１におけるノズルヘッドの第３の応用例を説明する図である。
【００４２】
なお図では、いずれも従来の液晶滴下装置と液晶吐出装置に本発明を適用させる場合を例としているので、図９，図１０と同じ対象部材や部位には同一の記号を付して表わすと共に重複する説明についてはそれを省略する。
本発明になる液晶吐出装置を説明する図１で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は左正面図、（ｄ）は一部切断視した右正面図、（ｅ）は底面図である。
【００４３】
図で液晶吐出装置５は図１０で説明した液晶供給部３１と本発明に係わる液晶吐出部５１とで構成されるが、特にこの場合の液晶吐出部５１は図１４で説明した液晶吐出部筐体３２１と該筐体に装着される前記第２の電磁バルブ３２２と本発明になるノズルヘッド５１１とからなるものである。
ここで上記ノズルヘッドを図２で先に説明するが、図の（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。
【００４４】
すなわち図で金属製のノズルヘッド５１１は、前記液晶吐出部筐体３２１の雌ねじ３２１ｅに対応するねじ部５１１ａの下面側に直状で先端近傍の外側に鍔状の凸部５１１ｂを具えたノズル５１１ｃを根本補強部５１１ｃ′と共に形成したものであり、その中心軸上を貫通して設けたノズル孔５１１ｄは前記ノズルヘッド３２３におけるノズル孔３２３ｃと等しい径に設定され、また上記ノズル５１１ｃの径を前記ノズル３２３ｂの径に合わせて設定している。
【００４５】
そこで図１６で説明した如く、上記ノズルヘッド５１１を前記液晶吐出部筐体３２１の雌ねじ３２１ｅに螺止固定すると共に前記第２の電磁バルブ３２２を該液晶吐出部筐体のバルブ収容孔３２１ｇに装着して液晶吐出部５１を構成してから該液晶吐出部５１を前記液晶供給部３１と組み合わせることで、所要の液晶吐出装置５を図１で示すように構成することができる。
【００４６】
従って、以後該液晶吐出装置５を図９における液晶吐出装置３に代えて前記ステイ２１１ａのガイド孔２１１ｂに装着することで、前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂに対応させられる液晶滴下装置を前記液晶滴下装置２と同様に構成することができる。
図３で、液晶吐出装置５での液晶１ｄの滴下状態を上記基板１ｂ上の“△”で示す液晶滴下位置との関係を含めて図１７同様に時系列的に説明する。
【００４７】
図の（イ）は図１７における(4) の状態を示したものであり、ノズル５１１ｂの先端には液晶滴下後の前記パルスモータ３１２の停止後のノズル内液晶１ｄ′がノズル内の残圧によって１ｄ″で示す如く溢れ出た状態にあるが、この溢れ出た液晶１ｄ″はその表面張力によって（ロ）のＳ1 の如く球面化してノズル先端面に付着する。
【００４８】
そして、前述した如く上記基板１ｂの移動と上記パルスモータの逆転とでノズルに液晶１ｄを供給した後にパルスモータの正転で（ハ）の如く液晶１ｄを滴下するが、前述したようにノズル５１１ｂから溢れ出る液晶１ｄ-10 の量が増加して図１７の(8) 同様に該液晶１ｄ-10 の外径“ａ1 ”が上記ノズル５１１ｂの外径“ａ2 ”より大きい（ニ）の状態になると、該液晶のノズルに対する接触角が前述したように小さいこともあって図示の如くノズル外面に容易に付着する。
【００４９】
そしてこの場合の該液晶１ｄ-10 はその表面張力で（ホ）で示すように上記凸部５１１ｂまでの領域で球状化した液晶１ｄ-11 となるが、この場合の該液晶１ｄ-11 は該凸部５１１ｂによる堰止めで大きさひいては量が一定化される。
従って、この状態で前述した如くノズル内に液晶を供給し更に前記パルスモータ３１２の作動で（ヘ）の如く液晶１ｄを滴下させると、ノズル先端に付着する液晶は（ト）の１ｄ-11 ′で示す如く上記（ホ）の液晶１ｄ-11 と等しい形状・大きさとなり、更に（チ）の如く液晶１ｄを滴下させた後のノズル先端に付着する液晶は（リ）で示す１ｄ-11 ″の如く上記（ト）の液晶１ｄ-11 ′と等しい形状・大きさとなり、以下（ヌ）の１ｄの如く上記同様の液晶滴下作業を繰り返すことで常に安定した一定量の液晶滴下を実現することができる。
【００５０】
そして、例えば上記（イ）乃至（ニ）間の液晶滴下を液晶滴下対象物である前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂと異なるダミー基板で行なった上で、ノズル先端に付着する液晶が上記（ホ）で示す液晶１ｄ-11 になった時点以降の液晶滴下を前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂで行なう“捨て吐出手段”等を採ることで液晶滴下量の更なる安定化を実現することができる。
【００５１】
なお、上記凸部５１１ｂのノズル先端からの隔たり“ｅ1 ”とノズル外面からの高さ“ｅ2 ”を、ノズル孔５１１ｄの径が例えば前記した如く０．４ｍｍである場合ではそのそれぞれを該径０．４ｍｍにほぼ近似する０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度に設定することで所要の効果が得られることを実験的に確認している。
上記ノズルヘッド５１１の第１の応用例を説明する図４で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。
【００５２】
図で金属製のノズルヘッド５２１は、上記ノズルヘッド５１１における凸部５１１ｃのみをそのねじ部側をテーパ面５２１ａとする傘状凸部５２１ｂにすることで、その周辺５２１ｂ′を鋭角のエッジ状にしたものである。
かかるノズルヘッド５２１を前記液晶吐出装置５におけるノズルヘッド５１１に代えて構成した液晶吐出装置では、該傘状凸部５２１ｂのノズル先端側の平面５２１ｃに付着する上記液晶が周辺５２１ｂ′を越えてテーパ面５２１ａ側に溢れ出ることがないため、前記液晶吐出装置５よりも液晶滴下量の更なる安定化が実現できるメリットがある。
【００５３】
前記ノズルヘッド５１１の第２の応用例を説明する図５で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はノズル先端を拡大視した側断面図、（ｃ）は底面図である。
図で金属製のノズルヘッド５３１は、上記ノズルヘッド５１１における凸部５１１ｂを削除した上でノズル先端面５３１ａのノズル孔５１１ｄ周辺にリング状の凹溝５３１ｂを設けることで該先端面を凹凸化させたものである。
【００５４】
そしてこのことは、該凹溝外側の側壁面５３１ｂ′がノズル外面５１１ｃ″に対して鋭角のエッジ線５３１ｂ″で交叉することを示している。
図６はかかるノズルヘッド５３１を前記液晶吐出装置５のノズルヘッド５１１に代えて構成した液晶吐出装置における液晶滴下状態を示したものである。
図で（Ａ）は初期の液晶滴下前の図１７における(1) の状態を示したものであり、ノズル５３１のノズル孔５１１ｄには液晶１ｄ′が満たされている。
【００５５】
そこで、前記制御部からの信号で前述した如く上記液晶１ｄ′を所定量だけ押し出すと、図１７の(4) で説明したようにノズル内の残圧でノズル孔から溢れ出す上記液晶が（Ｂ）に示す１ｄ-15 のように液溜まりとしての上記凹溝５３１ｂの中に入り込んだ後その表面張力によって表面が（Ｃ）に示すＳ2 のように球面化して液晶１ｄ-16 のようになる。
【００５６】
そして図の如く該凹溝５３１ｂに溜められた液晶１ｄ-16 は、該凹溝外側の上記側壁面５３１ｂ′から上記エッジ線５３１ｂ″を乗り越えてノズル外面５１１ｃ″に溢れ出ることがない。
従って該凹溝５３１ｂに溜められた液晶は常時一定した量に保たれることから、以後（Ｄ）で示す如く一定量の液晶滴下を実現することができる。
【００５７】
かかるノズルヘッド５３１を具えた液晶吐出装置では、前述した凸部５１１ｂや傘状凸部５２１ｂがないためノズル領域での小形化や形状簡易化による低価格化が実現できると共に、前記液晶吐出装置５よりも液晶滴下量の更なる安定化が実現できるメリットがある。
なお、例えば上記（Ａ）における液晶滴下を前述したようにダミー基板で行なった上で、ノズル先端の付着液晶が上記液晶１ｄ-16 になった（Ｃ）の時点以降を前記周辺シール付ＴＦＴ基板１ｂで行なう如き捨て吐出手段を採ることで液晶滴下量の更なる安定化が実現できることは図３の場合と同様である。
【００５８】
前記ノズルヘッド５１１の第３の応用例を説明する図７で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は底面図である。
図で金属製のノズルヘッド５４１は、前記ノズルヘッド５１１のねじ部５１１ａを除く表面の全面に、例えばフッ素樹脂の如く前記接触角が金属より大きい樹脂膜（米国デュポン社  テフロン樹脂膜）５４１ａをコーティング成膜したものである。
【００５９】
なお上記樹脂膜５４１ａの被着形成は、例えば静電塗装技術等の通常手段を採ることで容易に実現することができる。
かかるノズルヘッド５４１を前記液晶吐出装置５におけるノズルヘッド５１１に代えて構成した液晶吐出装置では、ノズルから溢れ出る前記液晶が上記樹脂膜５４１ａ上に付着するが該樹脂膜自体の接触角が金属より大きいこともあって樹脂膜への液晶付着量に制約が生ずることから、結果的に前記液晶吐出装置５よりも液晶滴下量の更なる安定化が実現できるメリットがある。
【００６０】
（付記１）  液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、前記ニードルノズルが先端近傍の外面に鍔状の凸部を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
（付記２）  付記１記載の凸部が、ニードルノズル先端側を平面とする傘状凸部であることを特徴とするノズルヘッド。
【００６１】
（付記３）  付記１記載のノズルヘッドが、少なくとも前記ニードルノズル先端面から該ニードルノズル外面の前記凸部までを含む領域に、液晶に対する接触角が該ノズルヘッドを構成する金属より大きい樹脂膜を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
（付記４）  付記３記載の樹脂膜が、フッ素樹脂膜であることを特徴とするノズルヘッド。
【００６２】
（付記５）  液晶吐出用のニードルノズルを有するノズルヘッドであって、直状の前記ニードルノズルが先端面側のノズル孔周辺にリング状の凹溝を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
（付記６）  付記５記載のノズルヘッドが、少なくとも前記ニードルノズル先端面側の前記凹溝の領域に、液晶に対する接触角が該ノズルヘッドを構成する金属より大きい樹脂膜を備えていることを特徴とするノズルヘッド。
【００６３】
（付記７）  タンク内液晶の流出手段と該流出液晶の押し出し手段と該押し出し液晶の送出手段と該送出液晶を吐出させるノズルヘッドとを有し、該ノズルヘッドが付記１乃至付記６のいずれかに記載のノズルヘッドであることを特徴とする液晶吐出装置。
（付記８）  周辺シールが形成された第１のＴＦＴ基板のシール囲み領域に液晶を滴下する工程と、所定の減圧雰囲気中で液晶を滴下させた上記ＴＦＴ基板に第２の基板を貼り合わせて大気圧に戻す工程と、を少なくとも含む液晶表示パネルの製造方法であって、
前記液晶を滴下する工程で、付記７記載の液晶吐出装置を使用することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【００６４】
【発明の効果】
上述の如く本発明により、液晶滴下量の変動をなくして液晶表示パネルとしての特性向上と生産性向上とを同時に実現したニードルノズルと液晶剤吐出装置を提供することができる。
なお本発明では液剤が液晶である場合について説明しているが、液晶に限定されるものでなく、ノズルヘッドのノズル孔径を適宜変更することで如何なる液剤にも本発明が適用できることは明らかである。
【００６５】
また本発明の説明では、液剤としての接触角を大きくするための樹脂膜をノズルヘッド５１１に被着形成する場合を例としているが、該樹脂膜を他ノズルヘッド５２１，５３１のそれぞれに被着形成してもまたノズルヘッド自体を上記樹脂膜と同じ樹脂で形成しても本件同様の液晶滴下量の安定化が実現できることも明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の液晶吐出装置の全体構成を示す図。
【図２】  図１におけるノズルヘッドを説明する図。
【図３】  図１の液晶吐出装置における液晶吐出状態を説明する図。
【図４】  図１におけるノズルヘッドの第１の応用例を説明する図。
【図５】  図１におけるノズルヘッドの第２の応用例を説明する図。
【図６】  図５の液晶吐出装置における液晶吐出状態を説明する図。
【図７】  図１におけるノズルヘッドの第３の応用例を説明する図。
【図８】  液晶表示パネルの製造工程を説明する図。
【図９】  図８の液晶滴下手段を実現する液晶滴下装置を説明する概略図。
【図１０】  図９における液晶吐出装置の構成を説明する図。
【図１１】  図１０の液晶供給部筐体を説明する図。
【図１２】  図１０の案内キーを説明する図。
【図１３】  図１０のプランジャを説明する図。
【図１４】  図１０の液晶吐出部筐体を説明する図。
【図１５】  図１０のノズルヘッドを説明する図。
【図１６】  液晶吐出装置への組立手段を説明する図。
【図１７】  従来の液晶吐出装置における液晶滴下状態を説明する図。
【図１８】  従来の液晶吐出装置における問題点を説明する図。
である。
【符号の説明】
１ｄ    液晶
１ｄ′，１ｄ″  液晶（ノズル孔内）
１ｄ-1〜１ｄ-16   液晶（溢れ出し分）
１ｄ-11 ′  液晶（ノズル孔内）
１ｄ-11 ″  液晶（ノズル孔内）
５      液晶吐出装置
３１    液晶供給部
５１    液晶吐出部
３１２  パルスモータ
３１５  第１の電磁バルブ
３２１  液晶吐出部筐体
３２１ａ  角形突出部
３２２  第２の電磁バルブ
５１１  ノズルヘッド
５１１ａ  ねじ部
５１１ｂ  凸部
５１１ｃ  ニードルノズル
５１１ｃ′根本補強部
５１１ｃ″ノズル外面
５１１ｄ  ノルズ孔
５２１    ノズルヘッド
５２１ａ  テーパ面
５２１ｂ  傘状突起
５２１ｂ′周辺
５２１ｃ  平面
５３１    ノズルヘッド
５３１ａ  ノズル先端面
５３１ｂ  凹溝
５３１ｂ′側壁面
５３１ｂ″エッジ線
５４１    ノズルヘッド
５４１ａ  樹脂膜
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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