一种用于控制每次排出的液晶液滴量的方法 【技术领域】
本发明涉及一种用于控制每次排出的液晶(LC)液滴量的方法，所述液晶通过喷嘴排出到母板上划定的面板区上。
背景技术
液晶是结晶固体与各向同性液体之间的中间相，并结合了晶体结构的某些特性与可变形流体的某些特性。LCD(液晶显示器)利用它们的液晶流动性以及与它们的晶体性质相关联的各向异性。LCD的应用见于移动电话、便携式计算机、桌面显示器以及LCD电视机中。
LCD由TFT阵列基板、彩色滤光阵列基板以及夹在两层基板之间的液晶层所组成。
通过控制越过每个像素中的液晶层施加的电压，可以使光线能够以变量通过，从而构成了不同的灰度。
LC(液晶)分配器被用于将液晶分配到TFT阵列基板和彩色滤光阵列基板中的任意一个上。
图1是常规LC(液晶)分配器的视图。
如图1所示，常规分配器包括主框架11，工作台12，托台13，驱动单元14、16和17，分配头单元支承框架15，分配头单元20，以及电子秤30。
工作台12固定设置在主框架11的上侧。托台13以其可以沿Y轴方向移动的方式设置在工作台12的上侧。母板(MP)固定到托台13的上侧。
两个驱动单元14设置在主框架11的上侧，从而被定位在工作台12的两侧，一个驱动单元14定位在工作台12的一侧，且另一个驱动单元14定位在工作台12的相对侧。每个驱动单元14的一端连接到工作台12，并且每个驱动单元14的另一端连接到分配头单元支承框架15。驱动单元14沿Y轴方向移动分配头单元支承框架15上。驱动单元14包括线性马达。
分配头单元支承框架15在托台13上方跨过。
分配头单元20设置在分配头单元支承框架15上。喷嘴N设置在各个分配头单元20上。
液晶液滴通过喷嘴N排出。电子秤30设置在主框架11的上侧。该电子秤30测量通过喷嘴N排出的液晶液滴的重量。
每个驱动单元16的一端连接到工作台12，且每个驱动单元16的另一端连接到托台13。驱动单元16位于工作台12和托台13之间。驱动单元16沿Y轴方向驱动托台13。驱动单元16包括线性马达。
驱动单元17的一端连接到分配头支承框架15，且驱动单元17的另一端连接到分配头单元20。驱动单元17位于分配头支承框架15和分配头单元20之间。驱动单元17沿X轴方向驱动分配头单元20。驱动单元17包括线性马达。
图2是设置在图1所示分配头单元20的缸21和安装在缸21中的活塞22的垂直截面图，示出了活塞22在进入冲程期间所处的位置。图3是设置在图1所示分配头单元20的缸21和安装在缸21中的活塞22的水平截面图，示出了活塞22在进入冲程期间所处的位置。图4是设置在图1所示分配头单元20的缸21和安装在缸21中的活塞22的垂直截面图，示出了活塞22在压缩冲程期间所处的位置。
图5是设置在分配头单元20上的缸21和安装在缸21中的活塞22的水平截面图，示出了活塞22在压缩冲程期间所处的位置。图6是示出了将与给定数目相同的液晶液滴放置到母板上划定的各个面板区上的视图。图2到图5中所示的虚线箭头示出了液晶流入缸21中的方向。图2到图5中所示的实线箭头示出了活塞22上下滑动的方向以及活塞22旋转的方向。
如图2和3所示，缸21在侧壁上具有流入口21a。给定量的液晶通过该流入口21a流入到位于缸21内的LC(液晶)进入空间S中。缸21在侧壁上具有流出口21b。该流出口21b与流入口21a相对。液晶地液滴通过流出口21b和喷嘴N排出。
流入口21a和流出口21b在活塞22上下滑动的位置连接到缸的内部。流入口21a和容纳液晶的容器(未示出)之间连接有管(未示出)。流出口21b和喷嘴N之间连接有管(未示出)。
活塞22在一侧上加工有槽22a。槽22a通过将活塞22的一部分纵向切除而成。
活塞22在缸21内绕Z轴旋转，并沿着Z轴上下滑动。
Z0与Z1之间的高度，Z1与Z2之间的高度，Z2与Z3之间的高度，Z3与Z4之间的高度都是相等的。
为了便于解释，假定母板MP上划定出面板区1，2，3和4，且将20滴液晶排出到各个面板区1，2，3和4上。在实际工艺中，在母板MP上可划定多于4个面板区，且将多于20滴的液晶排出到各个面板区上。
下面描述利用LC分配器将20滴液晶排出到各个面板区1，2，3和4上的常规方法。
这里使用的术语定义如下。
LC进入空间S是在活塞22的头部、缸21的壁以及缸21的底侧21C之间形成的空间。
面板区是母板上划定的、液晶液滴要排出到的区域。至少，在母板上划定出一个或多个面板区。
一个LC(液晶)液滴的基准重量是每次通过喷嘴N排出的一个LC液滴的给定重量。
基准液晶量是分配到母板上划定的各个面板区上的给定液晶量。
一定量的液晶是分配到母板上划定的各个面板区上的实际液晶量。
液晶液滴量是以体积表示的液晶液滴。
在通过喷嘴N将一定量的液晶分配到面板区1上之后，移动分配头单元20以定位在面板区2的上方。
随后，在通过喷嘴N将一定量的液晶分配到面板区2上之后，移动分配头单元20以定位在面板区3的上方。继而，通过喷嘴N将一定量的液晶分配到面板区3上之后，移动分配头单元20以定位在面板区4的上方。然后，在通过喷嘴N将一定量的液晶分配到面板区4上之后，移动分配头单元20以定位在面板区5的上方。接着，在通过喷嘴N将一定量的液晶分配到面板区5上之后，移动分配头单元20以定位在面板区6的上方。最后，分配头单元20将许多液晶分配到面板区6上。
现参考图2和3至6，描述进入冲程。活塞22绕着Z轴逆时针旋转，以便朝流入口21a转动槽22a，这导致流入口21a连接到LC进入空间S。此时，活塞22从缸21的底侧沿着Z轴向上滑动到起点Z0。发生活塞22的这些动作使得每次用于面板区1，2，3和4的所有液晶经流入口21a、沿着槽22a流入到LC进入空间S中。随后，LC进入空间S充满了所有用于面板区1，2，3和4的液晶。
现参考图4，5到6，描述压缩冲程。
为了便于解释，假定LC进入空间S被分成四(4)个相等的中间空间空间，且Z0与Z1之间的高度，Z1与Z2之间的高度，Z2与Z3之间的高度，Z3与Z4之间的高度都是相等的。高度为Z0-Z1的第一中间空间中充满的一定量的液晶用于面板区1。高度为Z1-Z2的第二中间空间中充满的一定量的液晶用于面板区2。高度为Z2-Z3的第三中间空间中充满的一定量的液晶用于面板区3。高度为Z3-Z4的第四中间空间中充满的一定量的液晶用于面板区4。
四个中间空间中的每个都被分为20个相等的小空间。这20个小空间中的每个中充满的少量液晶与一液滴的液晶相对应。
活塞22绕着Z轴顺时针旋转，以便朝流出口21b转动槽22a。
移动分配头单元20，将其定位在面板区1的上方，以便将一定量的液晶(即20滴液晶)分配到面板区1。
当将分配头单元20定位在第一分配位置时，活塞22下滑高度Z0-Z1的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。随后，将分配头单元20移动到下一个分配位置。活塞22下滑高度Z0-Z1的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。这些步骤反复进行，直到将20滴液晶分配到面板区1。施加到马达(未示出)的脉冲值是20次，从而使活塞22从Z0下滑到Z1。
随后，移动分配头单元20，将其定位在面板区2的上方，从而将一定量的液晶(即20滴液晶)分配到面板区2。
当将分配头单元20定位在第一分配位置时，活塞22下滑高度Z1-Z2的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。随后，将分配头单元20移动到下一个分配位置。活塞22下滑高度Z1-Z2的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。这些步骤反复进行，直到将20滴液晶分配到面板区2。施加到马达(未示出)的脉冲值是20次，从而使活塞22从Z1下滑到Z2。
随后，移动分配头单元20，将其定位在面板区3的上方，从而将一定量的液晶(即20滴液晶)分配到面板区3。
当将分配头单元20定位在第一分配位置时，活塞22下滑高度Z2-Z3的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。随后，将分配头单元20移动到下一个分配位置。活塞22下滑高度Z2-Z3的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。这些步骤反复进行，直到将20滴液晶分配到面板区3。施加到马达(未示出)的脉冲值是20次，从而使活塞22从Z2下滑到Z3。
最后，移动分配头单元20，使其定位在面板区4的上方，从而将一定量的液晶(即20滴液晶)分配到面板区4。
当将分配头单元20定位在第一分配位置时，活塞22下滑高度Z3-Z4的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。随后，将分配头单元20移动到下一个分配位置。活塞22下滑高度Z3-Z4的二十分之一(1/20)。接着，从喷嘴N中排出一滴液晶。这些步骤反复进行，直到将20滴液晶分配到面板区4。施加到马达(未示出)的脉冲值是20次，从而使活塞22从Z3下滑到Z4。
用于将20滴液晶排出到位于母板上的四(4)个面板区中的每个上的常规方法具有以下缺点。
活塞22在离开起点Z0之后，以相同的距离间隔下滑80次，从而到达缸21的底侧。这样做就将20滴液晶排出到位于母板上的4个面板区中的每个上。活塞22的这种动作基于这种假定，即80个小空间的在容量上是相等的，由此，填充80个小空间的每个的较少的液晶量都是相等的。
然而，由于在缸21和活塞22的制造中以及缸21和活塞22的装配中存在的误差，80个小空间彼此之间在体积上有所不同。因此，填充80个小空间的每个的少量液晶彼此之间在体积上或是重量上可有所不同。
如图6所示，由于缸壁表面和活塞头表面不平，导致80个小空间在体积上存在差异，这种差异会引起分配到每个面板区1，2，3和4上的液晶的液滴彼此之间在尺寸上有所不同。
结果，实际分配到每个面板区1，2，3和4上的液晶量都会多于或者少于基准液晶量。
【发明内容】
因此，本发明的目的是将与基准液晶量相等的一定量的液晶分配到位于母板上的每个面板区上。
根据本发明的一个方面，提供了一种方法，用于控制每次通过喷嘴排出的液晶(LC)液滴量，该方法包括第一步骤：通过向马达施加给定次数的脉冲值，从而使活塞在缸中沿着Z轴方向下滑，以便通过喷嘴排出多个LC液滴；第二步骤：测量排出的多个LC液滴的重量；第三步骤：通过用多个LC液滴的重量除以给定的次数，从而获得一个LC液滴的平均重量；第四步骤：利用一个LC液滴的平均重量和一个LC液滴的基准重量，获得重量差；第五步骤：利用该重量差，将施加的脉冲值改为新的脉冲值；以及第六步骤：根据重量差，来确定是否反复执行步骤1至5给定的次数，但是施加的脉冲值每次由相应的新脉冲值连续代替。
根据本发明的另一个方面，提供了一种方法，用于控制每次通过喷嘴排出的液晶(LC)液滴量，该方法包括以下步骤：(1)通过向马达施加给定次数的脉冲值，从而使活塞在缸中沿着Z轴方向下滑，以便通过喷嘴排出多个LC液滴，(2)测量排出的多个LC液滴的重量，(3)通过用多个LC液滴的重量除以给定的次数，从而获得一个LC液滴的平均重量，(4)利用一个LC液滴的平均重量和一个LC液滴的基准重量，获得重量差，(5)利用该重量差，将施加的脉冲值改为新的脉冲值，(6)反复执行步骤1至5给定的次数，(7)根据排出的多个LC液滴的重量，来确定是否反复执行步骤1至6，但是施加的脉冲值每次分别由相应的新脉冲值代替。
根据该方法，无论缸壁表面和活塞头表面是否平，均可将与基准LC量相同的LC量分配到母板上划定的各个面板区上。为此，通过向下滑活塞的马达施加不同的脉冲值，来调整活塞下滑的距离。
通过随后结合附图对本发明进行的详细描述，本发明的前述及其它目的、特征、方面以及优点将变得更加明显。
【附图说明】
附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，所包含的附图用于进一步理解本发明，并被结合到说明书中，构成说明书的一部分。
在附图中：
图1是常规LC分配器的视图；
图2是设置在图1所示分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的垂直截面图，示出了活塞在进入冲程期间所处的位置；
图3是设置在图1所示分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的水平截面图，示出了活塞在进入冲程期间所处的位置；
图4是设置在图1所示分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的垂直截面图，示出了活塞在压缩冲程期间所处的位置；
图5是设置在分配头单元上的缸和安装在缸中的活塞的水平截面图，示出了活塞在压缩冲程期间所处的位置；
图6是示出了将与给定数目相同的液晶液滴设置于在母板上划定的各个面板区上的视图；
图7是一幅流程图，示出了根据本发明一个实施例、用于将待分配的一定量的液晶分配到面板区上的方法；
图8是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的垂直截面图，示出了活塞在进入冲程期间所处的位置；
图9是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的水平截面图，示出了活塞在进入冲程期间所处的位置；
图10是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的垂直截面图，示出了活塞在压缩冲程期间所处的位置；
图11是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的水平截面图，示出了活塞在压缩冲程期间所处的位置；和
图12是示出了将液晶液滴排出到母板划定上的各个面板区上的视图，所述液晶液滴与待分配到一个面板区上的基准液晶量相当。
【具体实施方式】
现详细介绍本发明的优选实施例，该实施例的示例示于附图中。
图7是一幅流程图，示出了根据本发明的实施例的、用于将待分配的一定量的液晶分配到面板区上的方法。图8是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的垂直截面图，示出了活塞在进入冲程期间所处的位置。图9是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的水平截面图，示出了活塞在进入冲程期间所处的位置。图10是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的垂直截面图，示出了活塞在压缩冲程期间所处的位置。图11是设置在分配头单元上的缸和安装在该缸中的活塞的水平截面图，示出了活塞在压缩冲程期间所处的位置。
参考图7，根据本发明的方法包括：步骤S10：通过向马达施加给定次数的脉冲值，从而使活塞在缸中沿着Z轴方向下滑，以便通过喷嘴排出多个LC液滴，步骤S20：测量排出的多个LC液滴的重量，步骤S30：通过用多个LC液滴的重量除以给定的次数，从而获得一滴LC液滴的平均重量，步骤S40：利用一个LC液滴的平均重量和一个LC液滴的基准重量，获得重量差，步骤S50：利用该重量差，将施加的脉冲值改为新的脉冲值，步骤S60：反复执行步骤1至5给定的次数，以及步骤S70：根据排出的多个LC液滴的重量，来确定是否反复执行步骤1至6，但是施加的脉冲值每次分别由相应的新脉冲值代替。
下面利用实验数据来描述第一步骤S10。
如图7至9所示，活塞22绕着Z轴逆时针旋转，从而朝流入口21a转动槽22a，这导致流入口21a连接到LC进入空间S。同时，活塞22从缸21的底侧21C沿着Z轴上滑到起点Z0。随后，流入口21a开启，用于面板区1，2，3和4的一定量的液晶，例如80mg的液晶流经流入口21a、沿着槽22a进入到LC进入空间S。
如图10和11所示，活塞22绕着Z轴顺时针旋转，从而朝流出口21b转动槽22a。
向马达施加20次脉冲值780，该马达使活塞22沿着Z轴方向下滑。每次将脉冲值780施加到马达，马达就使活塞22能够在缸中下滑给定的距离，从而将一滴液晶从进入空间S经过喷嘴N(参见图1)排出。以这种方式，通过喷嘴N排出20滴液晶。
下面利用实验数据来描述第二步骤S20。
在步骤S20中，通过电子秤30(如图1所示)测量在步骤S10中排出的20滴液晶的重量。20滴液晶的重量为20.03mg。
下面利用实验数据来描述第三步骤S30。
通过用多个LC液滴的重量除以脉冲值780施加到马达的次数(20)，从而获得一滴LC液滴的平均重量。一滴LC液滴的平均重量为1.00150mg。
下面利用实验数据来描述第四步骤S40。
利用一滴LC液滴的平均重量(1.00150mg)和一滴LC液滴的基准重量(1mg)，获得重量差。在该实施例中，通过从一滴LC液滴的平均重量(1.00150mg)中减掉一滴LC液滴的基准重量(1mg)，从而计算出重量差。重量差为0.00150mg。
下面利用实验数据来描述第五步骤S50。
第五步骤S50包括步骤S51：用脉冲值(780)除以液滴的平均重量(1.00150mg)得到坡度差值(778.83175)，步骤S52：用重量差(0.00150mg)乘以坡度差值(778.83175)得到脉冲差值(1.16825)，步骤S53：用脉冲差值(1.16825)乘以施加到马达的脉冲值780的次数(20)得到全差值(23.365)，步骤S54：从全脉冲基准值(15600)中减掉全脉冲差值(23.365)得到全脉冲调整值(15576.635)，步骤S55：用全脉冲调整值(15576.635)除以施加到马达的脉冲值780的次数(20)得到脉冲调整值(778.83175)，和步骤S56：通过把该脉冲调整值(778.83175)圆整，得到施加到马达的脉冲调整整数值(779)。
下面利用实验数据来描述第六步骤S60。
在本实施例中，将执行步骤S10至S50的次数定为3次。总共，执行步骤S10至S504次。将基板上划定的面板区的数目减掉1就获得了执行步骤S10到S50的次数。
在步骤S10至S50第二次执行完毕时，LC液滴的重量为19.93mg，重量差为0.00350mg，以及脉冲调整整数值为783。
在步骤S10至S50第三次执行完毕时，LC液滴的重量为20mg，重量差为0mg，以及脉冲调整整数值为780。
在步骤S10到S50第四次执行完毕时，LC液滴的重量为20.07mg，重量差为0.00350mg，以及脉冲调整整数值为777。
下面利用实验数据来描述第七步骤S70。
在第七步骤S70中，确定了当任何LC液滴的重量在给定误差范围之外时，执行步骤1至6，但是施加的脉冲值每次分别由相应的新脉冲值连续代替。并且，当所有的LC液滴的重量均处于给定误差范围之内时，确定不再反复执行步骤1至6。
在步骤1至6第一次执行完毕时，排出的LC液滴的重量为20.03mg，该值在19.98mg到20.02mg的误差范围之外。
在步骤1至6第二次执行完毕时，排出的LC液滴的重量为19.93mg，该值在19.98mg到20.02mg的误差范围之外。
在步骤1至6第三次执行完毕时，排出的LC液滴的重量为20mg，该值在19.98mg到20.02mg的误差范围之内。
在步骤1至6第四次执行完毕时，排出的LC液滴的重量为20.07mg，该值在19.98mg到20.02mg的误差范围之外。
在这种情况下，由于在步骤1至6的第一、第二及第四次执行完毕时，LC液滴的重量分别为20.03mg、19.93mg以及20.07mg，处在19.98mg到20.02mg的误差范围之外，因此再次执行步骤S10到S60。
如果20滴LC液滴的重量总体上处于给定误差范围之内，尽管个别一个或多个LC液滴的重量处于给定误差范围之外，但是仍然可以确定不再反复执行步骤1至6。
根据本发明的另一个实施例，用于控制每次通过喷嘴排出的液晶(LC)液滴量的方法，该方法包括第一步骤S10：通过向马达施加给定次数的脉冲值，从而使活塞在缸中沿着Z轴方向下滑，以便通过喷嘴排出多个LC液滴，第二步骤S20：测量排出的多个LC液滴的重量，第三步骤S30：通过用多个LC液滴的重量除以施加到马达的脉冲值的给定次数，从而获得一个LC液滴的平均重量，第四步骤S40：利用一个LC液滴的平均重量和一个LC液滴的基准重量，获得重量差，第五步骤S50：利用该重量差，将施加的脉冲值改为新的脉冲值，第六步骤S60：根据该重量差，确定是否再次执行步骤S10至S40，但是施加的脉冲值由相应的新脉冲值代替。
步骤S10至S50与上述实施例中步骤S10至S50相同。因此，省略对于步骤S10到S50的描述。
在第六步骤S60中，当重量差处于给定误差范围之外时，确定再次执行第一步骤S10至第五步骤S50，但是脉冲值由新脉冲值代替。并且，当重量差处于给定误差范围之内时，确定不再执行第一步骤S10至第五步骤S50。
即，当重量差处于误差范围-0.001到0.001mg之外时，确定再次执行第一步骤S10至第五步骤S50，但是施加的脉冲值由相应的新脉冲值代替。并且，当重量差处于误差范围-0.001到0.001mg之内时，确定不再执行第一步骤S10至第五步骤S50。
在第六步骤S60中，根据重量差是否处于给定误差范围之内，确定是否反复执行第一步骤S10至第五步骤S50。
在该实施例中，当重量差全部处于误差范围-0.001到0.001mg之内时，不再执行第一步骤S10至第五步骤S50。然而，在前述实施例中，当LC液滴的重量全部处于误差范围19.98mg到20.02mg之内时，不再执行第一步骤S10至第五步骤S50。
图12是示出了将液晶液滴排出到母板上划定的各个面板区上的视图，所述液晶液滴与分配到一个面板区上的液晶的基准液晶量相等。由此，可以防止实际分配到各个面板区上的液晶量多于或者少于基准液晶量。
根据该方法，尽管缸壁表面和活塞头表面不平，仍可将与基准LC量相等的LC量分配到母板上划定的各个面板区上。
由于在不背离本发明的精神和基本特性的情况下，可以多种形式体现本发明，因此应当了解到，除非另外说明，上述实施例并没有被前述描述的任一细节所限制，而是应当被广泛地解释为处在如所附权利要求中所限定的精神和范围之内，并且由此规定，所有落在权利要求的界限或这种界限的等效范围内的改变和变形也被所附权利要求所包含。