液晶涂布裝置及液晶涂布方法

專利名稱：液晶涂布裝置及液晶涂布方法
液晶涂布裝置及液晶涂布方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶涂布裝置及液晶涂布方法，特別是涉及一種可實時 (real-time)監控液晶涂布情形并涂布形成均勻的液晶薄膜的液晶涂布裝置及液晶涂布方 法。
背景技術：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)已被廣泛應用于各種電子產品中， 液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其是由液晶顯示面板及背光模塊(backlight module)所組成。液晶顯示面板是由兩片透明基板以及被封于基板之間的液晶所構成。在液晶顯 示面板的組裝制程中，液晶是被填充及密封于透明基板之間。目前，液晶填充于透明基板 之間的現有方式為液晶注入方式(vacuum siphon method)及液晶滴下方式(one drop filling, 0DF)。然而，現有液晶注入方式的注入時間過長，而無法應用在大尺寸面板。再者，滴 下式注入法(ODF)所使用的設備太過昂貴且制程復雜，且當液晶的滴下量(約0. 5mg 1. 5mg)不精確時，容易產生氣泡或涂布不均勻等問題。故，有必要提供一種液晶涂布裝置及液晶涂布方法，以解決現有技術所存在的問題。

發明內容本發明的主要目的在于提供一種液晶涂布裝置，所述液晶涂布裝置包括液晶涂布組件，用以涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布組件為噴墨式涂布頭 或狹縫式涂布頭；實時檢測器，設置于所述液晶涂布組件的一側，用以實時檢測涂布于所述基板上 的所述液晶，并輸出檢測信號；以及控制器，用以依據所述檢測信號，而控制所述液晶涂布組件。本發明的另一目的在于提供一種液晶涂布方法，所述方法包括如下步驟利用液晶涂布組件來涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布組件為噴墨式涂布頭 或狹縫式涂布頭；利用實時檢測器來實時檢測涂布于所述基板上的所述液晶，并輸出檢測信號；以 及利用控制器來依據所述檢測信號，而控制所述液晶涂布組件。在本發明的一實施例中，所述液晶涂布組件為壓電式液滴噴頭，所述實時檢測器 是依據一液滴量與電壓的關系來調整所述液晶涂布組件的電壓。在本發明的一實施例中，所述實時檢測器為電荷藕合器件圖像傳感器，用以實時 監控涂布于所述基板上的所述液晶，并傳送所述檢測信號至所述控制器，所述檢測信號為實時影像信號。所述控制器是對所述實時檢測器所傳送的所述實時影像信號進行影像灰度 比對處理，以計算涂布于所述基板上的所述液晶的實際重量、數量、大小、形狀或位置。在本發明的一實施例中，所述液晶涂布組件為狹縫式涂布頭，所述液晶涂布裝置 還包括若干個量筒、抽取裝置及液晶槽，所述量筒是分別連接于所述液晶涂布組件，用以提 供所述液晶至所述液晶涂布組件，所述抽取裝置是連接于所述量筒與所述液晶槽之間，用 以由所述液晶槽抽取所述液晶至所述量筒。在本發明的一實施例中，所述量筒內的液晶量為液晶顯示面板所需的液晶涂布量。在本發明的一實施例中，所述控制器通過計算若干個液晶單元所需的液晶量及所 述液晶涂布組件在涂布時的移動距離，而調整所述液晶涂布組件的移動速度、所述量筒的 壓力、所述狹縫式涂布頭的出口寬度或每二所述液晶單元之間的間距。在本發明的一實施例中，所述液晶涂布組件為噴墨式涂布頭，所述液晶涂布方法 還包括如下步驟在涂布所述液晶于所述基板上之前，確認所述液晶涂布組件所噴出的液晶液滴數 量和重量是否符合預設要求。在本發明的一實施例中，所述液晶涂布組件為噴墨式涂布頭，所述控制器是依據 所述實時影像信號來計算所述液晶涂布組件所噴出的液晶液滴的數量，并將所述數量與一 設定液滴數量進行比較，再依照比較結果來調整所述液晶涂布組件的噴出動作。本發明的液晶涂布裝置及液晶涂布方法可快速地涂布形成均勻的液晶薄膜于透 明基板上，因而可大幅提升生產效率，且可簡化制程步驟，以節省人力和時間。再者，本發明 的液晶涂布裝置改善氣泡或液晶薄膜不均勻等問題，并可精確地控制液晶涂布量、厚度及 均勻性。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合所附圖式，作 詳細說明如下

圖1顯示依照本發明的第一實施例的液晶涂布裝置的示意圖；圖2顯示依照本發明的第一實施例的液晶涂布方法的方法流程圖；圖3A顯示依照本發明的第二實施例的液晶涂布裝置的示意圖；以及圖3B顯示依照本發明的第二實施例的液晶涂布裝置的示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施 例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側 面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用 以限制本發明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖1，其顯示依照本發明的第一實施例的液晶涂布裝置的示意圖。本實施例 的液晶涂布裝置100是用以涂布形成液晶101于兩透明基板102之間，而可形成液晶顯示面板。液晶涂布裝置100包括若干個液晶涂布組件110、若干個實時檢測器120及控制器 130。液晶涂布組件110是用以涂布液晶101于透明基板102上，其中液晶涂布組件可為噴 墨式涂布頭(inkjet printing head)或狹縫式涂布頭(slit coating head)。實時檢測器 120是設置于液晶涂布組件110的一側，用以實時地感測液晶涂布組件110涂布于透明基板 102上的液晶情形，并可輸出檢測信號至控制器130。控制器130是電性連接于液晶涂布組 件110以及實時檢測器120，而可依據實時檢測器120所輸出的檢測信號來控制液晶涂布組 件110的涂布動作。如圖1所示，在本實施例中，液晶涂布組件110可例如為噴墨式涂布頭，用以噴出 具有高密度的液晶液滴101于一透明基板102上，其中液晶涂布組件110所噴出的每一液 晶液滴101的重量可小于1毫克(mg)，優選小于0. 1毫克。液晶涂布組件110所噴出的每 二相鄰的液晶液滴101之間的間距可小于1毫米(mm)，優選是小于200微米(μ m)。由于 液晶涂布組件110噴出至透明基板102上的液晶液滴101的排列可相當密集，在表面張力 的作用下，透明基板102上的液晶液滴101可自然地擴散成一均勻的液晶薄膜，并可大幅地 改善現有液晶滴下方式的液滴不均勻問題。如圖1所示，本實施例的液晶涂布組件110可例如為壓電式(Piezoelectric droplet Ejector)液滴噴頭，其可通過電壓來控制液晶涂布組件110所噴出的液滴量或液 滴大小。在本實施例中，可預先量測每一噴頭所噴出的液滴量，以得到每一噴頭的液滴量與 電壓的關系。一般而言，噴頭的液滴量是正比于其電壓。接著，可依據此液滴量與電壓的關 系來調整每一噴頭的電壓，而使得所有噴頭(液晶涂布組件110)所噴出的液滴量能一致。如圖1所示，本實施例的實時檢測器120是用以實時監控液晶涂布組件110的涂 布情形，例如涂布于透明基板102上的液晶的重量、數量、大小、形狀或位置，并依據涂布于 透明基板102上的液晶情形來傳送檢測信號至控制器130。在本實施例中，實時檢測器120 可例如為電荷藕合器件圖像傳感器(Charge Coupled Device，(XD)，其可設置于每一液晶 涂布組件110的一側，用以實時監控涂布于透明基板102上的液晶情形，并可傳送實時影像 信號(檢測信號)至控制器130。如圖1所示，本實施例的控制器130可依據實時檢測器120所傳送的檢測信號來 控制液晶涂布組件110的涂布動作。在本實施例中，控制器130可對實時檢測器120所傳 送的實時影像信號(檢測信號)進行影像灰度比對處理，以計算涂布于透明基板102上的 液晶的實際重量、數量、大小、形狀或位置。接著，依據液晶在透明基板102上的實際涂布情 形，控制器130可例如調整液晶涂布組件110的電壓，以調整液晶涂布組件110所噴出的液 晶量。請參照圖2，其顯示依照本發明的第一實施例的液晶涂布方法的方法流程圖。當 利用本實施例的液晶涂布裝置100來涂布形成液晶101于透明基板102上時，本實施例的 液晶涂布方法可包括如下步驟利用液晶涂布組件110來涂布液晶101于透明基板102上 (步驟S201)；利用實時檢測器120來實時檢測涂布于透明基板102上的液晶101，并輸出檢 測信號(步驟S202)；以及利用控制器130來依據檢測信號，而控制液晶涂布組件110 (步 驟S203)。在步驟S201之前，例如可利用實時檢測器120來預先檢測液晶涂布組件110所 噴出的液晶液滴數量，并可量測液晶液滴的重量，以確認液晶涂布組件110所噴出的液晶 液滴數量和重量是否符合一預設要求。在步驟S201中，液晶涂布組件110可朝一預設方向來移動，因而液晶涂布組件Iio可朝此預設方向來涂布液晶101于透明基板102上。在步 驟S202中，實時檢測器120例如可實時地記錄液晶液滴101在透明基板102上的影像，并 輸出實時影像信號(檢測信號)至控制器130。在步驟S203中，控制器130例如可依據此 實時影像信號來計算液晶涂布組件110所噴出的液晶液滴101的數量，并將此數量與一設 定液滴數量進行比較，接著，再依照比較結果來調整液晶涂布組件110的噴出動作(涂布動 作)。因此，本實施例的液晶涂布裝置100可利用噴墨式涂布頭來涂布形成均勻的液晶 薄膜于一透明基板102上，而另一透明基板102可利用密封膠圈(sealant)再組合于具有 此液晶薄膜的透明基板102，以組合成液晶顯示面板。請參照圖3A和圖3B，其顯示依照本發明的第二實施例的液晶涂布裝置的示意圖。 第二實施例的液晶涂布裝置200包括若干個液晶涂布組件210、若干個實時檢測器220、控 制器230、若干個量筒240、抽取裝置250及液晶槽260。液晶涂布組件210是用以涂布液晶 101于透明基板102上，其中液晶涂布組件210例如為狹縫式涂布頭。實時檢測器220是設 置于液晶涂布組件210的一側，用以實時地感測液晶涂布組件210涂布于透明基板102上 的液晶情形，并可輸出檢測信號至控制器230，其中實時檢測器220可例如為影像傳感器， 其可設置于每一液晶涂布組件210的一側，并可在涂布時橫向移動(如圖3B所示)，以實時 檢測狹縫式涂布頭210所噴出的液晶的流速是否均勻，藉以實時檢測狹縫式涂布頭210所 涂布的液晶薄膜，并傳送實時影像信號(檢測信號)至控制器230。控制器230可對實時檢 測器220所傳送的檢測信號進行影像處理，以得到實時的液晶涂布量，并可對應地控制液 晶涂布組件210的吐出量或涂布動作。如圖3A所示，本實施例的若干個量筒240是分別連接于液晶涂布組件210，用以 提供液晶101至液晶涂布組件210，使得液晶涂布組件210可涂布液晶101于透明基板102 上。在本實施例中，量筒240可設有傳感器(未顯示)，用以感測量筒240內的液晶量，進而 可得到量筒240提供至液晶涂布組件210的液晶量，以監控量筒240內的液晶量以及液晶 涂布組件210的涂布量，其中量筒240可在氣體(如氮氣)的沖壓下提供液晶101至液晶 涂布組件210。抽取裝置250例如為泵(pump)，其連接于量筒240與液晶槽260之間，用以 由液晶槽260抽取液晶至量筒240。液晶槽260是連接于抽取裝置250，用以儲放液晶。如圖3A所示，當利用本實施例的液晶涂布裝置200來涂布形成液晶101于透明基 板102上時，首先，抽取裝置250可由液晶槽260抽取液晶至量筒240，其中量筒240內的液 晶量可為單一液晶顯示面板所需的液晶涂布量。接著，量筒240例如可在氣體(如氮氣) 的沖壓下提供液晶101至液晶涂布組件210。接著，液晶涂布組件210可涂布液晶101于透 明基板102上，其中液晶涂布組件210可朝此預設方向來涂布液晶101于透明基板102上。 接著，實時檢測器220可檢測涂布于透明基板102上的液晶101，并輸出檢測信號。接著，控 制器230可依據檢測信號來控制液晶涂布組件210的涂布動作。再者，控制器230更可依 據檢測信號來控制量筒240的壓力或狹縫式涂布頭的出口寬度。如圖3A所示，在第二實施例中，液晶涂布裝置200同時涂布液晶101于透明基板 102的多個區域中，以形成多個液晶單元103，再裁切組裝成多個液晶顯示面板。此時，每一 液晶涂布組件210可用以涂布一液晶單元103，且控制器230可通過計算液晶單元103所需 的液晶量及液晶涂布組件210在涂布時的移動距離，而調整液晶涂布組件210的移動速度、量筒240的壓力、狹縫式涂布頭的出口寬度或每二液晶單元103之間的間距，以確保每一液 晶單元103的液晶薄膜的均勻性。再者，當液晶涂布組件210在每二液晶單元103之間移 動時，抽取裝置250可由液晶槽260抽取液晶至量筒240，以補充量筒240內的液晶量。由上述可知，相較于現有的液晶涂布方式，本發明的液晶涂布裝置及液晶涂布方 法可快速地涂布形成液晶薄膜于透明基板上，因而大幅提升生產效率，且液晶涂布方法的 步驟相當簡單，而可節省人力和時間。再者，本發明的液晶涂布裝置可涂布形成具高均勻性 的液晶薄膜，并可改善氣泡或液晶薄膜不均勻等問題。又，由于液晶涂布裝置設有實時檢測 器來實時檢測液晶涂布情形，因而可精確地控制液晶涂布量、厚度及均勻性，以改善液晶的 涂布質量，并可減少液晶的浪費。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例并非用以限 制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤 飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種液晶涂布裝置，其特征在于所述液晶涂布裝置包括液晶涂布組件，用以涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布組件為噴墨式涂布頭或狹 縫式涂布頭；實時檢測器，設置于所述液晶涂布組件的一側，用以實時檢測涂布于所述基板上的所 述液晶，并輸出檢測信號；以及控制器，用以依據所述檢測信號，而控制所述液晶涂布組件。
2.根據權利要求1所述的液晶涂布裝置，其特征在于所述液晶涂布組件為壓電式液 滴噴頭，所述實時檢測器是依據一液滴量與電壓的關系來調整所述液晶涂布組件的電壓。
3.根據權利要求1所述的液晶涂布裝置，其特征在于所述實時檢測器為電荷藕合器 件圖像傳感器，用以實時監控涂布于所述基板上的所述液晶，并傳送所述檢測信號至所述 控制器，所述檢測信號為實時影像信號，所述控制器是對所述實時檢測器所傳送的所述實 時影像信號進行影像灰度比對處理，以計算涂布于所述基板上的所述液晶的實際重量、數 量、大小、形狀或位置。
4.根據權利要求1所述的液晶涂布裝置，其特征在于所述液晶涂布組件為狹縫式涂 布頭，所述液晶涂布裝置還包括若干個量筒、抽取裝置及液晶槽，所述量筒是分別連接于所 述液晶涂布組件，用以提供所述液晶至所述液晶涂布組件，所述抽取裝置是連接于所述量 筒與所述液晶槽之間，用以由所述液晶槽抽取所述液晶至所述量筒。
5.根據權利要求4所述的液晶涂布裝置，其特征在于所述量筒內的液晶量為液晶顯 示面板所需的液晶涂布量。
6.根據權利要求5所述的液晶涂布裝置，其特征在于所述控制器通過計算若干個液 晶單元所需的液晶量及所述液晶涂布組件在涂布時的移動距離，而調整所述液晶涂布組件 的移動速度、所述量筒的壓力、所述狹縫式涂布頭的出口寬度或每二所述液晶單元之間的 間距。
7.一種液晶涂布方法，其特征在于所述方法包括如下步驟利用液晶涂布組件來涂布液晶于基板上，其中所述液晶涂布組件為噴墨式涂布頭或狹 縫式涂布頭；利用實時檢測器來實時檢測涂布于所述基板上的所述液晶，并輸出檢測信號；以及利用控制器來依據所述檢測信號，而控制所述液晶涂布組件。
8.根據權利要求7所述的液晶涂布方法，其特征在于所述液晶涂布組件為噴墨式涂 布頭，所述液晶涂布方法還包括如下步驟在涂布所述液晶于所述基板上之前，確認所述液晶涂布組件所噴出的液晶液滴數量和 重量是否符合預設要求。
9.根據權利要求7所述的液晶涂布方法，其特征在于所述液晶涂布組件為狹縫式涂 布頭，所述實時檢測器設置于每一所述液晶涂布組件的一側，并在涂布時橫向移動，以實時 檢測所述狹縫式涂布頭所噴出的所述液晶的流速是否均勻。
10.根據權利要求7所述的液晶涂布方法，其特征在于所述液晶涂布組件為噴墨式涂 布頭，所述控制器是依據所述實時影像信號來計算所述液晶涂布組件所噴出的液晶液滴的 數量，并將所述數量與一設定液滴數量進行比較，再依照比較結果來調整所述液晶涂布組 件的噴出動作。
全文摘要
本發明提供一液晶涂布裝置及液晶涂布方法。液晶涂布裝置包括液晶涂布組件、實時檢測器及控制器。此液晶涂布方法包括如下步驟利用液晶涂布組件來涂布液晶于基板上；利用實時檢測器來實時檢測涂布于所述基板上的所述液晶，并輸出檢測信號；以及利用控制器來依據所述檢測信號，而控制所述液晶涂布組件。本發明可實時監控液晶涂布情形并可涂布形成均勻的液晶薄膜。
文檔編號B05C5/00GK102000652SQ20101028386
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月10日 優先權日2010年9月10日
發明者王赟 申請人:深圳市華星光電技術有限公司