液晶分注裝置的制作方法

專利名稱：液晶分注裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及液晶分注裝置，更具體地，涉及一種通過在液晶排放泵的底部安裝一透明窗口而容易地判斷在排放液晶時所產生的蒸汽，從而可以防止液晶劣化的液晶分注裝置。
背景技術：
近來，由于便攜式電子設備的小尺寸、輕質量以及高功效操作，已經開發出了諸如移動電話、個人數字助理(PDA)、以及筆記本計算機等的各種便攜式電子設備。相應地，開發了多種平板顯示器件，諸如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、場致發光顯示器(FED)以及真空熒光顯示器(VFD)。在這些平板顯示器件中，LCD由于其簡單的驅動方案和卓越的圖像質量而在目前被大量生產。
圖1是根據現有技術的LCD器件的剖面圖。在圖1中，LCD器件1包括下基板5、上基板3以及形成在其間的液晶層7。下基板5是驅動器件陣列基板，并且包括多個像素(未示出)和形成在各個像素上的驅動器件(如薄膜晶體管(TFT))。上基板3是濾色器基板，并且包括一濾色層，用于再現真實色彩。此外，在下基板5和上基板3上分別形成有像素電極和公共電極。在下基板5和上基板3上都形成有取向層，用于使液晶層7的液晶分子定向排列。
利用密封劑9將下基板5和上基板3沿周邊進行接合，并且將液晶層7限定在該周邊之內。另外，通過形成在下基板5上的驅動器件而使液晶層7的液晶分子重新定向，以控制通過液晶層7透射的光量，從而顯示圖像。
圖2是根據現有技術的LCD器件制造方法的流程圖。在圖2中，制造方法包括用于制造LCD器件的三個子處理驅動器件陣列基板處理，用于在下基板5上形成驅動器件；濾色器基板處理，用于在上基板3上形成濾色器；以及單元處理。
在步驟S101中，通過驅動器件陣列處理在下基板5上形成多個選通線和數據線，以限定像素區域，并且在各像素區域上形成與選通線和數據線連接的薄膜晶體管。此外，通過驅動器件陣列處理形成與薄膜晶體管連接的像素電極，用于根據通過薄膜晶體管所提供的信號來驅動液晶層。
在步驟S104，通過濾色器處理在上基板3上形成用于再現色彩的R、G和B濾色器層以及公共電極。
在步驟S102和S105，在下基板5和上基板3上形成取向層。然后，分別對各取向層進行磨擦，以引起液晶層7的液晶分子的表面錨定(anchoring)(即，預傾角和取向方向)。
在步驟S103，在下基板5上散布隔塊，用于維持下基板5和上基板3之間的均勻單元間隙。
在步驟S106，沿上基板3的外部印刷密封劑。
在步驟S107，通過壓合將下基板5和上基板3組裝在一起。
下基板5和上基板3都由玻璃基板制成，并且包括多個單位顯示板區域，在該單位顯示板區域上形成有驅動器件和濾色器層。
在步驟S108，將組裝好的上玻璃基板3和下玻璃基板5切割成單位顯示板。
在步驟S109，通過液晶注入孔將液晶材料注入在單位顯示板的上基板3和下基板5之間形成的間隙中。通過密封該液晶注入孔而完成充注好的單位顯示板。
在步驟S110，對充注和密封好的單位顯示板進行測試。
圖3是用于制造根據現有技術的LCD器件的液晶注入系統的示意圖。在圖3中，將容納有液晶材料14的容器12放置在真空室10中，并且將液晶顯示板1設置在容器12的上側。然后，將真空室10連接到真空泵(未示出)，以在真空室10內維持預定的真空/壓力狀態。此外，在真空室10中安裝有液晶顯示板移動裝置(未示出)，用于將液晶顯示板1從容器12的上側移動至液晶材料14的表面，從而使液晶顯示板1的注入孔16與液晶材料14接觸。因此，通常將該方法稱為液晶浸漬注入法。
在液晶顯示板1的注入孔16與液晶材料14的表面接觸的狀態下，當通過向真空室10中注入氮氣(N2)而使真空室10中的真空/壓力水平降低時，通過液晶顯示板1之中的真空/壓力水平和真空室10中的真空/壓力水平之間的壓力差將液晶材料14通過注入孔16注入到液晶顯示板1中。在液晶材料14完全充入液晶顯示板1中后，利用密封劑將注入孔16密封以將液晶材料14密封在液晶顯示板1中。因此，將該方法稱為真空注入法。
然而，在液晶浸漬注入法和/或真空注入法中存在幾個問題。
首先，液晶材料14注入到液晶顯示板1的總時間相對較長。通常，液晶顯示板1中的驅動器件陣列基板和濾色器基板之間的間隙相對較窄，即，幾個微米。因此，每單位時間只有相對小量的液晶材料14注入到液晶顯示板1中。例如，將液晶材料14完全注入到一個15英寸的液晶顯示板大約需要8個小時，因此降低了生產效率。
其次，在液晶注入法中增大了液晶材料14的耗費。實際上僅將容器12中的少量液晶材料14注入液晶顯示板1。因此，在將液晶顯示板1裝進真空室10的過程中，未使用的液晶材料14曝露于大氣或者某種氣體，從而污染了液晶材料14。因此，在將液晶材料14注入多個液晶顯示板1之后必須將任何剩余的液晶材料14丟棄，從而增加了制造成本。

發明內容
因此，本發明的一個目的在于提供一種液晶分注裝置，用于直接地將液晶分注在包括至少一個液晶板的大面積的玻璃基板之上。
本發明的另一目的在于提供一種液晶分注裝置，用于通過在殼體的底部安裝一透明窗口而容易地檢測在液晶排放泵中所含有的蒸氣，從而防止液晶顯示器件的劣化。
本發明的又一目的在于提供一種液晶分注裝置，通過在殼體的底部安裝底蓋以單獨地安裝該殼體、并且通過在該底蓋上安裝一窗口，從而可以容易地檢測并且去除剩余液晶。
為達到這些和其他的優點并且根據本發明的目的，如本文所實施和廣義說明的，提供了一種液晶排放泵，包括殼體；形成在該殼體的底部的透明窗口；容納在該殼體中的缸體；插入該缸體中并在其底部的特定區域具有槽的活塞，用于通過轉動和上下移動來吸入并且排出液晶；以及，吸入口和排出口，用于隨著活塞的運動而相應地吸入和排出液晶。
將形成在活塞上的桿可轉動地固定在一旋轉部件的孔中，從而隨著旋轉部件的轉動而相應地轉動和上下運動，由此吸入和排出液晶。通過在殼體上安裝窗口，可以容易地驗證在液晶排放泵中所產生的蒸氣，從而可以防止由液晶的不精確分注而導致的液晶顯示裝置的劣化。
單獨地將底蓋接合到殼體的底部，從而可以通過將底蓋與殼體分離而簡單地去除殘留在殼體中的液晶。
為了實現這些和其他的優點并且根據本發明的目的，如本文所實施和廣義說明的，提供了一種液晶分注裝置，包括容器，其中容納有液晶；液晶排放泵，用于吸入并且排放容器中所容納的液晶；以及噴嘴，用于把從該排放泵排出的液晶分注到基板上。所述液晶排放泵包括缸體；插入該缸體中并在底部的一定區域具有槽的活塞，用于通過轉動和上下運動而相應地吸入并排出液晶；吸入口和排出口，用于隨著該活塞的運動而相應地吸入和排出液晶；以及容納該缸體和活塞的殼體，在該殼體的底部具有一透明窗口。
通過以下的詳細說明，結合附圖，可以更清楚地理解本發明的其他目的、特點和優點。


附圖幫助更好地理解本發明，并構成本申請的一部分，附圖顯示了本發明的實施例，并與說明書一起解釋本發明的原理。
在這些附圖中圖1是根據現有技術的液晶顯示(LCD)器件的剖面圖；圖2是根據現有技術的LCD器件制造方法的流程圖；
圖3是用于制造根據現有技術的LCD器件的液晶注入系統的示意圖；圖4是由根據本發明的液晶分注方法所制造的LCD器件的剖面圖；圖5是利用液晶分注方法制造LCD器件的方法的流程圖；圖6是該液晶分注方法的基本原理圖；圖7是根據本發明的液晶分注器的透視圖；圖8是根據本發明的液晶分注器的分解透視圖；圖9A是根據本發明的液晶分注器的液晶排放泵的透視圖；圖9B是液晶排放泵的分解透視圖；圖10是示出液晶排放泵固定在固定單元上的狀態的圖；圖11A至11D是液晶排放泵的操作圖；以及圖12是增大了固定角的液晶排放泵的視圖。
具體實施例方式
下面對附圖所示的本發明優選實施例進行詳細說明。
為了解決傳統的液晶注入法(如液晶浸漬方法或液晶真空注入法)中的問題，最近已經提出了一種液晶滴注法。液晶滴注法是一種通過直接將液晶注在基板上并且在基板的組裝過程中將基板壓合在一起而將所滴注的液晶擴散到整個平板上以形成液晶層的方法，而不是通過平板內部和外部的壓力差將液晶注入空的單位顯示板中而形成液晶層。根據上述液晶滴注法，在較短的時間內將液晶直接滴在基板上，從而可以快速地形成較大面積的LCD的液晶層。此外，由于直接滴注所需量的液晶，所以可以減小液晶的消耗，因此可以降低制造成本。
圖4是示出根據本發明的液晶分注方法的基本原理的視圖。在圖4中，可以在將具有驅動器件的下基板105和具有濾色器的上基板103進行組裝之前，將液晶材料107滴在該下基板105上。另選地，可以將液晶材料107滴在形成有濾色器的上基板103上。例如，可以將液晶材料107形成在薄膜晶體管(TFT)基板或者濾色器(CF)基板上。
至少可以沿上基板103的外周部分涂布密封劑109。然后，可以通過將上基板103和下基板105壓合在一起而將上基板103和下基板105組裝起來，從而形成LCD顯示板101。因此，可以通過在上基板103和/或下基板105之間施加壓力而使液晶材料107的小滴散布在上基板103和下基板105之間，從而可以在上基板103和下基板105之間形成具有均勻厚度的液晶材料層。因此，在根據本發明的示例性的LCD器件制造方法中，可以在將上基板103和下基板105組裝在一起以形成LCD顯示板101之前，將液晶材料107滴在下基板105上。
圖5是根據本發明的示例性的LCD器件制造方法的流程圖。在步驟S201中，可以利用TFT陣列處理在上基板上形成諸如TFT的驅動器件。
在步驟S204中，可以通過濾色器處理在下基板105上形成濾色器層。優選地，可以對具有多個單位顯示板區域的玻璃基板進行與那些通常處理大體相似的TFT陣列處理和濾色器處理。其中，上基板和下基板可以包括面積大約為1000×1200mm2或者更大的玻璃基板。然而，也可以使用具有更小面積的玻璃基板。
在步驟S202和S205中，可以在上基板和下基板上形成取向層，并且對其進行磨擦。
在步驟S203，可以將液晶材料滴在下基板105的單位液晶顯示顯示板區域上。
在步驟S206，可以至少沿上基板上的液晶顯示單位顯示板區域的外周部分印刷密封劑。
在步驟S207中，可以將上基板和下基板彼此相對地布置，并且進行壓合，以利用密封劑將上基板和下基板組裝在一起。因此，可以將所滴注的液晶材料均勻地散布在上下基板以及密封劑之間。
在步驟S208中，可以將所組裝的上基板和下基板進行加工，并且切割成多個液晶顯示單位顯示板。
在步驟S209中，可以對液晶顯示單位顯示板進行測試。
利用圖5的液晶滴注法的LCD器件制造方法與利用現有技術的液晶注入法的LCD器件制造方法在液晶的真空注入、液晶滴注、以及大面積玻璃基板的處理時間等方面存在不同。即，在使用圖2的液晶注入法的LCD器件制造方法中，通過注入孔來注入液晶，然后利用密封材料來密封該注入孔。然而，在利用液晶滴注法的LCD器件制造方法中，直接將液晶滴在基板上，從而不需要對注入孔進行密封處理。盡管圖2中未示出，在使用液晶注入法的LCD器件制造方法中，在注入液晶時使基板與液晶接觸，使得顯示板的外表面被液晶沾染，從而需要對已沾染液晶的基板的進行清洗處理。然而，在利用液晶滴注法的LCD器件制造方法中，將液晶直接滴在基板上，使得該基板不被液晶沾染，從而不需要清洗處理。利用液晶滴注法的LCD器件制造方法比利用液晶注入法的LCD器件制造方法要更簡單，從而具有更高的生產效率以及更高的產出率。
在利用液晶滴注法的LCD器件制造方法中，液晶的滴注位置和液晶滴注量對形成具有希望厚度的液晶層具有很大的影響。特別地，由于液晶層的厚度與液晶板的單元間隙密切相關，液晶的精確滴注位置和精確的液晶量對于防止液晶板的劣化是非常重要的。為了在精確的位置上滴注精確量的液晶，在本發明中提供了液晶分注器。
圖6是根據本發明的另一示例性LCD器件制造方法的透視圖。在圖6中，可以利用設置在玻璃基板105上方的液晶分注器120將液晶材料107分注在玻璃基板105上。盡管未示出，液晶材料107可以容納在液晶分注器120中。
當將液晶材料107滴在玻璃基板105上時，玻璃基板105可以以預定速度沿x和y方向移動，同時液晶分注器120以預定的時間間隔排出液晶材料107。因此，滴在玻璃基板105上的液晶材料107可以沿x和y方向以預定的間隔進行排列。另選地，可以將玻璃基板105固定，同時液晶分注器120沿x和y方向移動，從而以預定間隔滴注液晶材料107。然而，液晶材料107的形狀會因液晶分注器120的任何振動而改變，從而液晶材料107的滴注位置和滴注量會出現誤差。因此，優選地，可以將液晶分注器120固定而移動玻璃基板105。
圖7是根據本發明的液晶分注器的透視圖，并且圖8是根據本發明的液晶分注器的分解透視圖。在圖7A和圖7B中，液晶分注器120可以包括容納在殼體123中的圓柱形液晶材料容器122。液晶材料容器122由聚乙烯制成，并且將液晶107容納在液晶材料容器122中。殼體123由不銹鋼制成，并且在其中容納液晶材料容器122。由于聚乙烯具有高的塑性，所以可以利用聚乙烯容易地形成具有所需形狀的容器。而且，當裝有液晶材料107時聚乙烯不與液晶材料107發生反應，所以主要使用聚乙烯來作為液晶材料容器122。然而，聚乙烯具有低的強度，從而會因壓力而易于發生變形。當液晶材料容器122發生變形時，不能將液晶材料107精確地分注在基板上。因此，可以將液晶材料容器122插入在由具有高強度的不銹鋼制成的殼體123中。
盡管未示出，可以在液晶材料容器122的上部設置供氣管，使得可以對其提供諸如氮氣等的惰性氣體。將該氣體供應至未由液晶材料107占據的液晶材料容器122的部分之中。因此，該氣體可以對液晶材料107施壓，并且將液晶材料導出使其分注在基板上。
該液晶材料容器122可以包括不變形的材料，諸如不銹鋼等。因此，當液晶材料容器122由不銹鋼制成時，可以不需要殼體123，因此降低了液晶分注器120的制造成本。液晶材料容器122的內部可以覆有含氟樹脂，從而防止容納在液晶材料容器122中的液晶材料107與液晶材料容器122的側壁發生化學反應。
將液晶排放泵140設置在液晶材料容器122的下部。該液晶排放泵140用于以特定量來排放液晶材料容器120的液晶，從而將其滴注在基板上。液晶排放泵140配備有與液晶材料容器122相連的液晶吸入口147，用于隨著液晶排放泵140的操作而吸入液晶，液晶排放泵140還配備有形成在液晶吸入口147的相對側的液晶排出口148，用于隨著液晶排放泵140的操作而排放液晶。
在圖8中，將第一連接管126連接到液晶吸入口147。盡管在附圖中通過插入而使第一連接管126與液晶吸入口147連接，但是也可以通過諸如螺釘等的聯接裝置而將液晶吸入口147連接到第一連接管126。在第一連接管126的一側形成有插針128，諸如內部貫通的注射針。在液晶材料容器122的下部設置了由諸如硅橡膠或丁基橡膠族的具有高收縮特性和氣密特性的材料制成的襯墊(未示出)，用于將液晶排放到第一連接管126。插針128通過該襯墊而插入到液晶材料容器122中，由此將液晶材料容器122的液晶107導入液晶吸入口147中。當將插針128插入液晶材料容器122中時，該襯墊由于該插針128而大大地壓縮，從而防止了液晶107泄漏至插針128的插入區域。由于通過該插針和襯墊將液晶吸入口147和液晶材料容器122彼此連接，所以連接結構簡單并且便于連接/拆卸。
可以將液晶吸入口147和第一連接管126形成為一體。在此情況下，將插針128形成在液晶吸入口147上并且直接將其插入液晶材料容器122，以排放液晶，從而具有簡單的結構。
在液晶排放泵140的下部形成有噴嘴150。通過第二連接管160將噴嘴150連接到液晶排放泵140的液晶排出口148，從而將液晶排放泵140所排放的液晶107滴在基板上。
第二連接管160可以由不透明的材料制成。然而，由于以下原因，采用透明材料來制造第二連接管160。
在滴注液晶時，由于液晶107中含有蒸氣，因此不能精確地控制分注在基板上的液晶107的量。因此，必須在液晶滴注時去除蒸氣。在要容納到液晶材料容器122中的液晶107中已含有蒸氣。即使可以通過蒸氣去除裝置去除液晶107中的蒸氣，但是蒸氣也不會被完全地去除。而且，當將液晶107從液晶材料容器122引入液晶排放泵140中時，也可能產生蒸氣。因此，不可能完全地去除液晶107中所含有的蒸氣。因此，最好的方法是在出現蒸氣時停止液晶分注器的操作來去除蒸氣。
第二連接管160采用透明材料來制作的原因是為了容易地發現液晶材料容器122中含有的蒸氣或者從液晶材料容器122中產生的蒸氣，從而防止LCD器件的劣化。可以由用戶的肉眼來發現蒸氣，也可以通過安裝在第二連接管160兩側的諸如光耦合器的第一傳感器162而自動地檢測蒸氣，其中后一情況可以更確定地防止LCD器件的劣化。
噴嘴150(所排放的液晶通過第二連接管60而進入其中)配備有保護單元152，用于保護噴嘴150的兩側不受到外部壓力等。而且，在噴嘴150的下部的保護單元152上安裝有第二傳感器154，用來檢測從噴嘴150滴注的液晶中是否含有蒸氣，或者檢測在噴嘴150的表面上是否有液晶聚積。
液晶在噴嘴150的表面上聚積的現象使得無法精確地滴注液晶107。當通過噴嘴150滴注液晶時，即使從液晶排放泵140排放了預定量的液晶，也會有一定量的液晶擴散在噴嘴150的表面上。因此，在基板上分注了比預定量要少的液晶。并且，當聚積在噴嘴150表面的液晶滴落到基板上時，會導致LCD器件的嚴重劣化。為了防止液晶聚積在噴嘴150的表面，可以通過浸漬法或者噴射法在噴嘴150的表面上沉積與液晶(疏水性材料)具有高接觸角的諸如含氟樹脂等的材料。通過沉積含氟樹脂，液晶不會在噴嘴150的表面上擴散，而是通過噴嘴150以完美的液滴形狀分注在基板上。
液晶排放泵140處于插入旋轉部件157中的狀態，旋轉部件157固定在固定單元155上。旋轉部件157連接到第一電機131。當第一電機131工作時，旋轉部件157轉動并且使固定在旋轉部件157上的液晶排放泵140工作。
液晶排放泵140與條形的液晶容量控制部件134的一側接觸。在液晶容量控制部件134的另一側形成有一個孔，并且將轉軸136插入該孔中。在液晶容量控制部件134的所述孔和轉軸136的周邊形成有螺紋，從而液晶容量控制部件134和轉軸136相互螺紋連接。將轉軸136的一端連接到第二電機133，并且將其另一端連接到控制桿137。
液晶材料容器122通過液晶排放泵140排除的液晶量根據液晶排放泵140對于旋轉部件157的固定角而變化。即，液晶排放泵140的液晶容量根據液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的角度而變化。當驅動(自動地控制)連接在轉軸136上的第二電機133時，或者在操作(自動地控制)控制桿137時，轉軸136轉動。這樣，與轉軸136螺紋連接的液晶容量控制部件134的一端沿轉軸136前后(直線方向)運動。因此，隨著液晶容量控制部件134的一端進行運動，施加在液晶排放泵140上的力發生改變，從而液晶排放泵140的固定角發生變化。
如上所述，第一電機131操作液晶排放泵140，以排放液晶材料容器122中的液晶，從而將其滴注在基板上。并且，第二電機133控制固定在旋轉部件157上的液晶排放泵140的固定角，從而控制從液晶排放泵140排放的液晶量。
通過液晶排放泵140滴注在基板上的單次液晶分注量很小，因此由第二電機133控制的液晶排放泵140的變化量也很小。因此，為了控制液晶排放泵140的排放量，必須精密地控制液晶排放泵140的傾斜角。為了實現精密控制，使用通過脈沖輸入值進行工作的步進電機作為第二電機133。
圖9A是液晶排放泵的透視圖，而圖9B是液晶排放泵的分解透視圖。
在圖9A和圖9B中，液晶排放泵140包括殼體141，其具有液晶吸入口147和液晶排出口148；底蓋141a，設置在殼體141的下部并且連接到殼體141上；透明窗口141c，設置在底蓋141a上，用于觀察殼體141的內部；第一密封件141b，設置在殼體141和底蓋141a之間，用于防止液晶泄漏；上蓋144，在其上部具有一開口，并且連接到殼體141上；缸體142，插入在殼體141中，用于吸入液晶；第二密封件143，用于密封缸體142；O型圈144a，位于蓋144的上部，用于防止液晶泄漏；以及活塞145，其通過蓋144的開口插入缸體142中而進行上下運動和轉動，用于通過液晶吸入口147和液晶排出口148而吸入和排放液晶107。
在活塞145的上部裝設了固定在旋轉部件157上的頭部146a，在頭部146a上安裝有桿146b。將桿146b插入旋轉部件157的孔(未示出)中并固定住，這樣，當通過第一電機131的力使旋轉部件157轉動時，使活塞145轉動。
在圖9B中，在殼體141的下部的外表面和底蓋141a的內表面上形成有螺紋，從而底蓋141a與殼體141螺紋連接。即，將殼體141和底蓋141a制造成可彼此分離。其中，將第一密封件141b置于殼體141和底蓋141a之間，從而在將殼體141與底蓋141a連接時防止液晶泄漏。
如附圖所示，將透明窗口141c安裝在底蓋141a上。優選地，用于觀察殼體141的內部狀態的窗口141c采用諸如玻璃或者石英的具有高透明度和高強度的材料制成。然而，可以利用任何具有足夠的透明度以觀察殼體141內部的材料來制成窗口141c。
如上所述，通過形成窗口141c，用戶可以觀察殼體141的內部。即，用戶可以觀察在殼體141的內部進行的液晶排放泵140的操作(缸體和活塞的操作)。由于用戶可以利用肉眼直接地觀察到液晶排放泵140是否工作正常，因此，可以防止由于液晶排放泵140的異常工作而導致的液晶分注的劣化。
而且，可以通過窗口141c來判斷在液晶107中是否含有蒸氣。如上所述，液晶107中所含有的蒸氣使得無法控制分注在基板上的液晶的分注量。液晶材料容器122中所容納的液晶107中可能會含有蒸氣，并且在液晶排放泵140的工作過程中也可能產生蒸氣。如果蒸氣進入液晶排放泵140中(或者從液晶排放泵140中排出)，則無法控制液晶的精確排放量。然而，在本發明中，由于形成了窗口141c，因此用戶可以利用其肉眼直接地觀察殼體141的內部，從而判斷在液晶排放泵140中是否存在蒸氣。如果在液晶排放泵140中存在蒸氣，則停止液晶排放泵140的工作，從而防止液晶顯示器件的劣化。
在附圖中，殼體141與底蓋141b單獨地形成，并將底蓋141b連接到殼體141上，并且在底蓋141b上形成窗口141c。即使可以將殼體141制造為一體形式(即，不具有底蓋)，并且在殼體141的下部形成窗口141c，但是，由于以下原因，將殼體141制造成可分離的形式是更理想的。
當液晶排放泵140工作時，通過缸體內部的上下運動而通過液晶吸入口147吸入液晶并且通過液晶排出口148排出液晶。在液晶的吸入和排放過程中，液晶保持在缸體內。此時，設置在缸體142上部的第二密封件143防止了液晶泄漏到缸體142之外。然而，在進行液晶排放泵140工作時，密封件143不能防止液晶107泄漏到缸體142中。
由于液晶的泄漏，液晶殘留在缸體144和殼體141之間。當液晶排放泵140工作時，該殘留液晶會通過液晶排出口148排放，從而分注到基板上。因此，無法排放精確量的液晶，并且會產生由于殘留液晶的污染而使分注到基板上的液晶被污染的問題。
為了解決上述問題，必須通過隨時(在預定次數的液晶分注之后或者在排放出液晶之后)清洗液晶排放泵140來去除殘留液晶。當底蓋141a與殼體141形成為一體時，為了通過清洗液晶排放泵140來去除殘留液晶，必須將缸體142和活塞145與殼體141分離，從而導致非常復雜的清洗過程。因此，需要大量時間來清洗液晶排放泵140，并且在該清洗過程中，不能使用液晶分注裝置，從而降低了液晶分注的效率。
然而，當將殼體141制造成可與底蓋141a分離的情況下，上述的問題可以得到解決。通常，殘留液晶聚積在殼體141的下部。因此，通過打開底蓋141a而去除聚積在殼體141下部的殘留液晶，可以簡化殼體141的清洗操作。
這里，設置在殼體141和底蓋141a之間的第一密封件141b防止了殘留液晶在殼體141和底蓋141a之間發生泄漏。并且，通過形成在底蓋141b上的窗口141c，可以判斷在殼體141上殘留的液晶，這樣有助于液晶排放泵140的清洗。此外，由于通過觀察殘留液晶而僅在必要時進行清洗操作，因此，可以省略不必要的清洗操作，從而提高液晶分注的效率。
在圖9B中，在活塞145的端部形成有槽145a。槽145a的面積相當于(或小于)活塞145的圓形橫截面積的大約1/4。當轉動活塞145(即，上下運動)時，槽145a使液晶吸入口147和液晶排出口148開放或者關閉，從而通過液晶吸入口147和液晶排出口148來吸入和排出液晶。
現在對液晶排放泵140的操作進行說明。
圖10示出了液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的狀態。在圖10中，活塞145以一定角度(α)固定在旋轉部件157上。將形成在活塞頭部146a上的桿146b插入到形成在旋轉部件157內部的孔159中，使得活塞145和旋轉部件157連接在一起。盡管未示出，在孔159內設置有軸承，從而插入孔159中的活塞145的桿146b可以前后左右運動。當第一電機31工作時，旋轉部件157轉動，從而使與該旋轉部件157連接的活塞145轉動。
這里，如果假設液晶排放泵對旋轉部件157的固定角(α)為0，即假設活塞145對旋轉部件157的固定角(α)為0，則活塞145僅隨旋轉部件157進行回轉運動。然而，由于實際上活塞145的固定角(α)并不為0(即，活塞145以一定的角度固定)，所以活塞145不僅隨旋轉部件157轉動而且進行上下運動。
如果活塞145轉動一定角度而向上運動，則在缸體142內產生一定空間，并且通過液晶吸入口147將液晶吸入該空間中。然后，如果活塞145繼續旋轉而向下運動，則通過液晶排出口148將吸進缸體142中的液晶排出。其中，通過活塞145的轉動，在吸入和排出液晶時，活塞145上的槽145a打開和關閉液晶吸入口147和液晶排出口148。
在下文中，將參照圖11A至11D對液晶排放泵140的操作進行詳細說明。
在圖11A至11D中，液晶排放泵140通過4個沖程將液晶材料容器122中的液晶107排放至噴嘴150。圖11A和11C是過渡沖程，圖11B是通過液晶吸入口147實現的吸入沖程，而圖11D是通過液晶排出口148實現的排放沖程。
在圖11A中，以一定角度(α)固定在旋轉部件157上的活塞145隨旋轉部件157的轉動而相應地轉動。此時，液晶吸入口147和液晶排出口148被活塞145關閉。
當旋轉部件157轉動了大約45°時，活塞145轉動并且活塞145的槽145a使液晶吸入口147打開，如圖11B所示。活塞145的桿146b插在旋轉部件157的孔159中，從而使旋轉部件157與活塞145連接。因此隨著旋轉部件157的轉動，活塞145轉動。此時，桿146b沿轉動平面轉動。
由于活塞145以一定角度固定在旋轉部件157上，并且桿146b沿轉動平面轉動，因此活塞145隨旋轉部件157的轉動而相應地向上運動。并且，隨旋轉部件157的轉動，由于缸體142被固定，從而在位于活塞145下部的缸體142中形成了一定空間。因此，通過由槽145a打開的液晶吸入口147將液晶吸入該空間中。
在吸入沖程開始(即，液晶吸入口147打開)后，所述液晶吸入沖程持續直到隨著旋轉部件157轉動大約45°而相應地開始圖11C所示的過渡沖程(液晶吸入口147關閉)。
然后，如圖11D所示，隨旋轉部件157的繼續轉動，液晶排出口148被打開并且活塞145向下運動，從而將吸入缸體142內部的該空間中的液晶通過液晶排出口148而排出(排出沖程)。
如上所述，液晶排放泵140重復4個沖程，即，第一過渡沖程、吸入沖程、第二過渡沖程、以及排出沖程，從而將液晶材料容器122中容納的液晶107排放至噴嘴150。
這里，液晶的排放量根據活塞145的上下運動范圍而改變。活塞145的上下運動范圍根據液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的角度而改變。
圖12示出了液晶排放泵以角度β固定在旋轉部件上。與圖10中所示的液晶排放泵140以角度α固定在旋轉部件157上的情況相比，圖12中的液晶排放泵140以角度β(＞α)固定在旋轉部件157上使得活塞145可以向上運動得更高。即，液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的角度越大，則在活塞運動時吸入缸體142中的液晶107就越多。這意味著，可以通過調節液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的角度來控制液晶的排放量。
通過圖7中的液晶容量控制部件134來控制液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的角度，并且，通過驅動第二電機133來移動液晶容量控制部件134。即，通過控制第二電機133來控制液晶排放泵140固定在旋轉部件157上的固定角。
可以由用戶操縱角度控制桿137來手動調節液晶排放泵140的固定角。然而，在此情況中，不能實現精確的調節，需要大量時間，并且在操作過程中必須停止液晶排放泵的驅動。因此，通過第二電機133來調節液晶排放泵140的固定角是更可取的。
通過諸如線性可變差分變壓器的傳感器139來測量液晶排放泵140的固定角。如果該固定角超過一預定角度，則傳感器139發出警報，從而防止液晶排放泵140被損壞。
如上所述，在本發明中，在液晶排放泵的殼體的下部形成了透明窗口，以容易地檢測液晶排放泵內部的蒸氣，從而防止了液晶顯示器件的劣化。而且，將殼體和安裝在殼體上的底蓋制造為可以彼此分離，并且在底蓋上形成有窗口，從而容易地檢測并且去除在殼體的下部聚積的殘留液晶。這樣，可以精確并且簡單地進行液晶排放泵的清洗操作，以減少清洗時間并且防止不必要的清洗操作，從而提高液晶分注的效率。
由于在不脫離本發明的精神或實質特征的情況下可以將本發明實施為多種形式，所以還應該理解，除非特別說明，上述實施例并不局限于以上說明書中的細節，而應在后附權利要求所限定的精神和范圍內對其進行廣義的解釋，因此，所附權利要求涵蓋落入這些權利要求的范圍或者這些范圍的等同物內的所有變化和改進。
權利要求
1.一種液晶分注裝置，包括容納液晶的容器；排放泵，用于吸入并且排出在所述容器中容納的液晶，所述排放泵包括缸體；活塞，所述活塞插入所述缸體中，并且在其下部的特定區域具有槽，所述活塞用于通過轉動和上下運動來吸入和排出液晶；吸入口和排出口，用于隨著活塞的運動而相應地吸入和排出液晶；以及容納所述缸體和所述活塞的殼體，并且在所述殼體的下部具有透明窗口；以及噴嘴，用于將所述排放泵排出的液晶分注到基板上。
2.根據權利要求1所述的裝置，還包括一旋轉部件，所述旋轉部件與所述活塞連接以轉動所述活塞。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述活塞具有一個桿，所述旋轉部件具有一個孔，將所述桿和所述孔接合在一起從而將所述活塞固定在所述旋轉部件上。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述桿可轉動地插在所述孔中。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括與所述排放泵接觸的液晶容量控制部件，用于改變所述排放泵的固定角，從而控制液晶的排放量。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括用于驅動所述液晶容量控制部件的電機；以及轉軸，其與所述液晶容量控制部件螺紋連接，并隨著所述電機的驅動而相應地轉動，用于線性地移動所述液晶容量控制部件。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述電機是伺服電機。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述電機是步進電機。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括第一連接管，用于連接所述容器和所述排放泵；以及插針，其安裝在所述第一連接管的端部，從而插入所述容器中，所述插針的內部是貫通的，用于引入所述容器中的液晶。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，在所述容器上形成有用于插入所述插針的襯墊，從而在所述插針插入時抱緊所述插針，以防止液晶通過所述插針的插入區域而泄漏。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述襯墊由基于硅橡膠或丁基橡膠的材料制成。
12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括第二連接管，用于連接所述排放泵和所述噴嘴。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第二連接管由透明材料制成。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括安裝在所述第二連接管附近的第一傳感器，用于檢測從所述排放泵中排出的液晶中是否含有蒸氣。
15.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括安裝在所述噴嘴附近的第二傳感器，用于檢測在所述噴嘴的表面上是否有液晶積聚。
16.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體是可拆分型的。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特征在于，還包括連接到所述殼體的下部的底蓋。
18.一種液晶排放泵，包括殼體；形成在所述殼體的下部的透明窗口；容納在所述殼體中的缸體；活塞，插入在所述缸體中，并在其下部的特定區域具有槽，所述活塞用于通過轉動和上下運動來吸入和排出液晶；以及吸入口和排出口，用于隨著活塞的運動而相應地吸入和排出液晶。
19.根據權利要求18所述的液晶排放泵，其特征在于，還包括一旋轉部件，所述活塞以預定的角度固定在所述旋轉部件上，用于通過旋轉使活塞轉動和上下運動。
20.根據權利要求19所述的液晶排放泵，其特征在于，其中所述活塞具有一個桿，所述旋轉部件具有一個孔，把所述桿和所述孔接合起來，從而相應地把所述活塞固定在所述旋轉部件上。
21.根據權利要求20所述的液晶排放泵，其特征在于，所述桿可轉動地插入所述孔中。
22.根據權利要求18所述的液晶排放泵，其特征在于，還包括連接在所述殼體的下部的底蓋。
23.根據權利要求22所述的液晶排放泵，其特征在于，所述窗口形成在所述底蓋上。
24.一種排放泵，包括殼體，在所述殼體的下部具有透明窗口；容納在所述殼體中的缸體；活塞，插在所述缸體中，并且在其下部的特定區域具有槽，所述活塞用于通過轉動和上下運動來吸入和排出液晶；以及吸入口和排出口，用于根據活塞的運動而相應地吸入和排出液晶。
全文摘要
一種液晶分注裝置，用于容易地檢測在液晶排放泵中產生的蒸氣，所述液晶分注裝置包括容納液晶的容器；用于吸入和排出容器中所容納的液晶的排放泵；以及噴嘴，用于將排放泵所排出的液晶分注在基板上。所述排放泵包括缸體；活塞，插入缸體內并且在其下部的特定區域中具有槽，所述活塞用于通過轉動和上下運動來吸入和排出液晶；吸入口和排出口，用于根據活塞的運動而相應地吸入和排出液晶；以及容納所述缸體和所述活塞的殼體，在該殼體的下部具有透明窗口。
文檔編號B05C5/00GK1576978SQ20041006187
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月25日 優先權日2003年6月25日
發明者鄭宰圭, 郭洙珉, 孫海晙, 安滿鎬, 金埈煐 申請人:Lg.飛利浦Lcd有限公司, Top Engineering 株式會社