CN100340910C - 具有液晶余量确认功能的液晶分配装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

用一种液晶分配装置确定液晶容器内部的液晶余量。该装置包括余量容纳所分配液晶材料的液晶分配单元，能够直接向基板上分配液晶材料，以及一个主控制单元，用来根据所分配液晶材料的单位量和已分配单位量的次数确定分配到基板上的液晶材料总量，并通过从液晶分配单元内所含液晶材料的初始量当中扣除所确定的已分配总量来确定液晶材料的余量。

Description

具有液晶余量确认功能的液晶分配装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及到液晶分配装置，具体涉及到能够确定要分配到基板上的液晶材料量并且能够确定液晶容器内液晶材料余量的一种液晶分配装置。

背景技术

随着诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、笔记本计算机等便携电子设备的不断发展，诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、场致发光型显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)等等小而轻并且低能耗的平板显示器件已经成为研发的重点。LCD由于其便于批量生产，易于驱动并且影像质量优异等性能而特别引起关注。

LCD是利用液晶材料的各向异性的折射特性在屏幕上显示信息。参见图1，典型的LCD1包括通过密封剂9连接到上基板(即一个彩色滤光器基板)3的下基板(即一个驱动器件阵列基板)5。一个液晶材料层7将下基板5和上基板3隔开。在下基板5上形成许多象素(未示出)，并且在各个象素上形成诸如薄膜晶体管(TFT)等驱动器件。在上基板3上形成一个彩色滤光器层使LCD显示彩色。还要分别在下基板5和上基板3上形成象素电极和公共电极。在下基板5和上基板3上形成一个对准层来统一对准液晶材料层7内部的分子。可以用驱动器件选择排列液晶材料层内的分子。这样，随着对液晶材料内部分子取向的控制，就能选择控制透过LCD各部位的光量来传送信息。

LCD器件的制造工艺大致可分为驱动器件阵列制造步骤，在下基板5上形成驱动器件，彩色滤光器制造步骤，在上基板3上形成彩色滤光器，还有一个单元制造步骤。以下要参照图2解释这些制造步骤。

参见图2，在驱动器件阵列基板制造步骤(S101)中，在形成在下基板5上的许多栅极线和数据线的交叉点上形成许多象素区，并且将布置在各个象素区内的薄膜晶体管连接到栅极线和对应的一条数据线。还要将象素电极连接到各自的薄膜晶体管来驱动液晶材料层。这样就能按照提供给薄膜晶体管的信号驱动液晶材料层。

在彩色滤光器制造步骤(S104)中，在上基板3上形成用来产生彩色和公共电极的红(R)、绿(G)、蓝(B)彩色滤光器层。

在下基板5和上基板3上分别形成对准层。然后摩擦形成在基板上的对准层，诱导液晶材料层内部的分子遵从预定的准倾斜角和下基板5与上基板3之间的对准方向(S102和S105)。接着在下基板5上布置垫片，在上、下基板之间维持均匀的单元间隙(S103)。在上基板3的外部施加密封剂(S106)并将下基板5挤压和附着在上基板3上(S107)。

下基板5和上基板3是用玻璃基板形成的，其面积尺寸大于任何单个面板的面积。这样就能在附着的玻璃基板内布置具有驱动器件和彩色滤光器层的多个对应的面板区。然后，在制造单个液晶显示面板时将附着的玻璃基板切割成单个面板(S108)。接着通过一个液晶注入口向各个单个液晶显示面板的两个基板之间形成的单元间隙内注入液晶材料(S109)。在注入液晶材料之后密封液晶材料注入口(S109)并且检查各个单个的液晶显示面板(S110)。

为了通过液晶材料注入口注入液晶材料，需要在液晶显示面板的外部与内部之间形成一个压力差。图3表示用来向液晶显示面板的单元间隙内注入液晶材料的一种装置。

参见图3，液晶材料14被装在一个容器12内容器被布置在真空舱室10内，真空舱室连接到一个能够在真空舱室内产生并维持真空的真空泵(未示出)。液晶显示面板移动装置(未示出)被安装在真空舱室10内部，并且从容器12的上部朝液晶材料14的表面向下移动独立的液晶显示面板。按照公知的液晶注入方法，要使各个液晶显示面板的液晶注入口16接触到液晶材料。随后向真空舱室内泵入氮气(N2)从初始真空压力起增大压力。随着真空舱室10内压力的上升，接触到液晶注入口16的液晶材料14因液晶显示面板内部与含有泵入的氮气的真空舱室内部之间的压力差被挤入(或注入)液晶显示面板的单元间隙。在单元间隙被液晶材料14完全充满之后，用密封剂密封注入露16。

然而，至少是出于以下原因，按照上述步骤注入液晶材料是有缺点的。

首先，要完成向液晶显示面板1注入液晶材料14所需的时间量会很长。例如，驱动器件阵列和彩色滤光器基板之间的单元间隙非常窄(例如是在数微米的量级)，因此，一时间只能向液晶显示面板注入很少量的液晶材料。这样，用上述的注入方法向一个典型的15-英寸液晶显示面板注入液晶材料大约需要八小时。因此，采用这种液晶注入方法会过度增加制造LCD所需的时间。

其次，采用上述的液晶注入方法所需的液晶层材料数量极大。尽管只有少量液晶从容器12中流出，却会有大量液晶暴露于空气或是氮气。这样会使大量液晶材料与氮气或是空气中的其他气体发生反应而受到污染。结果就会因在注入步骤之后必须丢弃没有被注入液晶显示面板的那些液晶材料而增加制造LCD的成本。

发明内容

本发明涉及到一种液晶分配装置，它具有用来确定液晶分配装置内的液晶材料量的余量的确认功能，以及一种检测这一余量的方法，能够基本上消除因现有技术的局限和缺点造成的这些问题。

本发明的优点是提供了一种直接在玻璃基板上分配液晶材料的装置，基板的面积要大于至少一个单个LCD面板的面积。

以下要说明本发明的附加特征和优点，一部分可以从说明书中看出，或是通过对本发明的实践来学习。采用说明书及其权利要求书和附图中具体描述的结构就能实现并达到本发明的目的和其他优点。

为了按照本发明的意图实现上述目的和其他优点，以下要具体和广泛地说明，所提供的一种液晶分配装置能够向至少一个单个LCD面板区内的基板上分配液晶材料，它包括一个具有排放孔的针板，通过排放孔向基板上分配液晶；一个针，它能在用针堵塞排放孔的下位置和使针离开排放孔的上位置之间移动，用来使针朝下位置偏置的一个弹簧件；以及用来提供磁力使针朝上位置偏置的一个电磁线圈，为电磁线圈供电使针能够朝上位置偏置的一个电源；一个气源，在针被偏置到上位置时提供加压气体迫使液晶材料通过排放孔；以及一个主控制单元，用来确定要分配到基板上的液晶材料量，并用来确定液晶分配装置内部的液晶材料余量，其中所述确定要分配到基板上的液晶材料量包括确定分配到基板上的液晶材料的单位量次数。

按照本发明的一实施例，主控制单元从液晶分配装置中所含的预定量液晶中扣除已分配液晶材料的一个确定的总量，从而确定液晶分配装置内部液晶材料的余量。

按照本发明的另一实施例，主控制单元包括一个分配单位量确定单元，用来确定要分配到基板上的液晶材料的单位量，一个分配计数器单元，它通过确定从电源为电磁线圈供电的次数来确定己经分配的液晶材料的单位量次数，一个分配总量确定单元，它根据要分配的液晶材料的单位量和己经分配的液晶材料的单位量次数来确定分配到基板上的液晶材料的总量，以及一个余量确定单元，它从液晶分配装置中所含的液晶材料初始量中扣除已分配到基板上的液晶材料的总量，从而确定液晶分配装置内部液晶材料的余量。

按照本发明的又一实施例，用来确定液晶分配装置内部的液晶材料余量的一种方法包括以下步骤，根据要分配的液晶材料单位量和己分配液晶材料的次数确定分配到基板上的液晶材料的总量，并且从液晶分配装置中所含的预定量液晶材料中扣除己分配到基板上的液晶材料的总量，从而确定液晶分配装置内部液晶材料的余量。

按照本发明的再一实施例，如果确定液晶分配装置内部液晶材料的余量小于一个预定的最小门限量，产生一个代表向液晶分配装置填充液晶材料的指令信号。或者是，如果确定液晶分配装置内部液晶材料的余量大于这一预定的最小门限量并且已经向预定数量的基板分配了液晶材料，就发送一个指令信号向另外的基板分配液晶分配装置内部剩余的液晶材料。

应该意识到以上的概述和下文的详细说明都是解释性的描述，都是为了进一步解释所要求保护的发明。

附图说明

所包括的用来便于理解本发明并且作为本说明书一个组成部分的附图表示了本发明的实施例，连同说明书一起可用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1表示一种现有技术液晶显示(LCD)器件的截面图；

图2表示现有技术的LCD制造方法的一个流程图；

图3表示向现有技术的LCD器件中注入液晶材料；

图4表示采用按照本发明一实施例的液晶分配方法来制造LCD；

图5表示用一种液晶分配方法的一种LCD制造方法的流程图；

图6表示采用按照本发明另一实施例的液晶分配方法来制造LCD；

图7A和7B表示按照本发明一实施例的液晶分配装置；

图8表示图7A和7B中所示主控制单元的功能框图；

图9表示按照本发明一实施例用来测量液晶容器内部液晶材料余量的一种方法的流程图；

图10表示按照本发明另一实施例的一种液晶分配装置；

图11表示按照本发明再一实施例的一种液晶分配装置；以及

图12A和12B表示用刻度测量剩余的液晶材料。

具体实施方式

以下要具体参照在附图中表示的本发明的示意性实施例。

为了解决上述液晶注入方法的问题而提出了以下液晶分配方法。液晶分配方法是直接在基板上分配液晶材料并且通过挤压基板在基板的整个表面上均匀分布分配的液晶材料而形成一个液晶层。上述液晶分配方法允许液晶材料在短时间内安排在基板上，这样就能快速执行在大型LCD面板中形成液晶层的步骤。由于有预定量的液晶材料被分配到基板上，液晶材料的消耗很小，并且能降低制造LCD的成本。

图4表示采用按照本发明一实施例的液晶分配方法来制造LCD。

参见图4，可以在将上面形成驱动器件的下基板105和上面形成彩色滤光器的上基板103粘接到一起之前分配液晶材料。这样就能以液滴形式在下基板105上分配液晶材料107。或是在上基板103上分配液晶材料107。在粘接步骤中，无论用哪个基板支撑液晶材料107，支撑液晶材料107的基板都应该布置在另一个基板下面，使液晶材料107布置在两个基板之间。

可以沿着上基板103的边沿分配密封剂109，在上基板103和下基板105被挤压到一起时实现粘接。随着上、下基板103和105分别受压，液晶材料107就会散布，这样就能在上、下基板103和105之间形成具有均匀厚度的液晶层。接着可以将粘接的基板分离成单个LCD面板。如此就能在最终装配液晶显示面板101之前用这种液晶分配方法在下基板105上分配液晶材料107。

图5表示采用一种液晶分配方法的一种LCD器件制造方法的流程图。

参见图5，在下基板和上基板上分别形成驱动器件(例如是TFT)和彩色滤光器层，TFT阵列制作和彩色滤光器制作的步骤分别与图2中所示的驱动器件阵列基板制作和彩色滤光器制作步骤相同。下基板和上基板可以是包括多个独立面板区的玻璃基板。若在LCD的制作中采用液晶分配方法，能够有效地将面积可达1000×1200mm²的玻璃基板加工成单个面板。

可以在下基板和上基板上形成一个对准层。接着要摩擦对准层(S202和S205)，并将液晶材料分配到下基板之内的液晶显示面板区上(S203)。还可以在对应着上基板之内的液晶显示面板区的外部施加密封剂(S206)。

接着将上、下基板彼此对置并通过密封剂挤压和附着到一起。在两个基板受压时，分配的液晶材料会均匀散布到面板的整个表面上(S207)。采用上述液晶分配方法就能在附着的上、下玻璃基板之内同时形成多个液晶显示面板。接着将附着的玻璃基板单独切割(S208)成多个独立的LCD面板。然后检查独立的LCD面板(S209)。

按照上述液晶分配方法制作LCD比图2所示的液晶注入方法要优越，能够在上、下基板之间快速形成液晶材料层。图2所示的液晶注入方法需要在完成注入之后用密封剂密封注入口。然而，若按这种液晶分配方法来制作LCD，不存在需要密封的注入口。若按液晶注入方法制作LCD，面板在注入过程中会接触到容器内的液晶材料。这样，LCD面板的外表面就会受到污染并需要一个清洁步骤。然而，若按液晶分配方法来制作LCD，可以将液晶材料直接分配到基板上。这样，LCD面板的外表面就不会受到污染，因而不需要额外的清洁步骤。因此，采用液晶分配方法制作LCD的方法比较简单，更加有效，并且其产量比采用液晶注入方法制作LCD的方法高。

若采用液晶分配方法来制作LCD，必须要形成与LCD面板内单元间隙的尺寸成正比的预定厚度的液晶材料层。因此，必须要精确控制液晶液滴的位置及其液晶材料含量。为此按照本发明的原理提供了一种装置，按精确布置的液滴来分配液晶材料，每个液滴包含精确定量的液晶材料。

图6表示采用按照本发明一实施例的液晶分配方法来制造LCD。

参见图6，可以用液晶分配装置120将液晶材料107分配到下基板105(包括多个面板区)上。按照本发明的原理，液晶分配装置120可以布置在下基板105上方，并且包含所要分配的液晶材料，但在图6中没有表示。

液晶材料107通常是以液滴的形式分配到基板上。按照本发明的第一实施例，基板105能够在x和y方向上按预定速度移动，而液晶分配装置120保持在固定位置并按预定次数分配液晶材料。这样就能在基板105上布置液晶材料的液滴并且沿x和y方向按预定间隔彼此分开。按照本发明的第二方面，基板105保持在固定位置，而液晶分配装置120在x和y方向上移动，向基板上分配液晶材料。和第一实施例的效果一样，能够在基板105上布置液晶材料的液滴并且沿x和y方向按预定间隔彼此分开。然而，按照第二方面，由于液晶分配装置120的移动，分配到基板105上的液晶材料不够均匀。这样，布置到基板105上的液滴的位置及其液晶材料含量就可能偏离预定的位置和含量。因此，按照第一实施例来分配液晶材料要优于第二方面。

图7A和7B表示按照本发明一实施例的液晶分配装置。图7A表示在不分配液晶材料时的液晶分配装置。图7B表示在分配液晶材料时的液晶分配装置。

参见图7A和7B，这种液晶分配装置包括一个圆筒形液晶容器124。按照本发明的一实施例，制造液晶容器124的材料具有高塑模性、高塑性，并且与液晶材料不发生反应(例如是聚乙烯)。然而，聚乙烯等材料的强度较低，容易受力变形。当液晶容器124变形时，就不能在基板上精确地分配液晶材料。

为此可将容器124插在一个壳122内。按照本发明的一实施例，壳122可以用具有高强度的材料制成(例如是不锈钢等)。连接到外部供气单元152的供气管153可以布置在液晶容器124的上部。由外部供气单元提供的惰性气体例如是氮气(N₂)通过供气管输送到液晶容器124内部没有被液晶材料107占据的那部分。这样，气体就会对液晶材料107施压并促使对外分配液晶材料。

按照本发明的一实施例，液晶容器124可以用不会变形的材料(例如不锈钢等金属材料)制成。如果液晶容器124是用不锈钢等金属材料制成的，就不需要壳122，这样能降低液晶分配单元120的制造成本。按照这一实施例，可以在液晶容器124内部涂敷氟化树脂来防止液晶容器124内部所含的液晶材料107与金属发生化学反应。

按照本发明的一实施例，尽管没有表示，可以有一个突起从液晶容器124下部伸出，并可在壳122内形成一个开口用来接收这一突起。这样就能将液晶容器124的突起插入壳122的开口并连接到第一连接部141。第一螺母(母螺纹部)可以布置在突起上，而第一螺钉(公螺纹部)可以设置在第一连接部141的第一侧。这样就能通过第一螺母和第一螺钉将突起和第一连接部141连接到一起。

按照本发明的一实施例，第二螺母可以设置在第一连接部141的第二侧，而第二螺钉可以设置在第二连接部142的第一侧。这样就能通过第二螺母和第二螺钉将第一和第二连接部141和142彼此连接。一个针板143可以被插入第一连接部141的第二螺母。这样，在第二连接部142的第二螺钉被插入并连接到第一连接部141的第二螺母时，就能将针板143布置在第一和第二连接部141和142之间。液晶材料107可以通过针板143内形成的排放孔(未示出)从液晶分配装置120中排出。

按照本发明的一实施例，可以在第二连接部142上布置一个喷嘴145，并且通过第二螺母和第二螺钉连接到第一连接部141。喷嘴145包括连接到第二螺母和一个排放口146的一个支撑部147，通过排放孔可以将液晶分配装置120内部的液晶材料107分配到基板上。按照本发明的一实施例，排放口146可以从支撑部147上突出。按照本发明的一实施例，支撑部147可以包括第二螺钉。在喷嘴145内形成的排放口146具有很小的直径，能够精确控制液晶材料的分配。

按照本发明的一实施例，可以在支撑部147中形成一个排放管并且延伸进入针板143的排放孔。排放管可以连接到排放口146。

可以将一个针136插入液晶容器124，使针136的第一端接触到针板143。按照本发明的一实施例，针136的第一端可以是圆锥形的，其直径与排放孔的直径基本吻合。当针136接触到针板143时，针会堵塞排放孔。

按照本发明的原理，针136的第二端可以靠近液晶分配装置120的上壳126布置，在那里设有一个弹簧128和一个磁棒132。磁棒132由铁磁或软磁性材料制成。间隙控制单元134可以连接到磁棒132上方的针136。可以围绕磁棒132的至少一部分布置一个圆筒形电磁线圈130。尽管没有表示，电磁线圈130可以连接到一个电源单元150接收电源。在接收到电功率时，电磁线圈130可以对磁棒132施加一个磁力。

按照本发明的一实施例，针136和磁棒132可以彼此分开预定的距离x。如果为电磁线圈130提供电功率，就会对磁棒132施加一个磁力使针136接触到磁棒132。如果不为电磁线圈130提供电功率，弹簧128的弹力就会将针136推到其原始位置。从针板143上往复移动针136就能打开或关闭在针板143中形成的排放孔。由于针136的第一端和针板143会随着是否为电磁线圈130提供电功率而反复接触，针136的第一端和针板143可能会损坏。为此可以用能有效防止变形的材料(例如是硬金属)制成针136的第一端和针板143。还应该用磁性材料制作针136，使其能够受磁棒132的磁力吸引。

参见图7B，在为电磁线圈130提供电功率时，针136脱离针板并且打开排放孔。这样，提供给液晶容器124的氮气就会对液晶材料107施压并致使其通过喷嘴145分配。所分配的液晶材料107的量取决于排放孔打开的时间长短和液晶容器124内部的氮气压力。排放孔打开的时间长短取决于针136与磁棒132之间的距离x，电磁线圈施加在磁棒132上的磁力，以及弹簧128的固有弹力。施加在磁棒132上的磁力与电磁线圈130的绕组数或提供给电磁线圈130的电功率的大小成正比。可以用间隙控制单元134控制针136与磁棒132之间的距离x。

按照本发明的原理，流量控制阀154可以布置在供气管153处，从气源152向液晶容器124供气。流量控制阀154按照主控制单元160提供的控制信号调节进入液晶容器124的气体流量。这样就能用主控制单元160和流量控制阀154维持液晶容器124内部的预定压力。除了控制流量控制阀154之外，主控制单元160还控制电源150提供给电磁线圈130的电功率量。按照本发明的一实施例，主控制单元160向电源150输出一个控制信号，指示电源150为电磁线圈130提供预定的电功率。按照本发明的另一实施例，主控制单元160根据要分配的单位量和所分配的液晶材料次数计算液晶容器124内部液晶材料107的余量。

如下文所要具体说明的，确定液晶分配装置内部的液晶材料余量能够防止制成具有不均匀液晶材料层的LCD。另外，确定液晶分配装置内部的液晶材料余量能够提高液晶材料的使用效率。

通常，液晶容器124最初是含有预定量的液晶材料107。在液晶材料被分配到预定数量的基板上之后，必须向液晶容器124添加新的液晶材料。在分配过程中所分配的液晶材料的单位量并非始终含有等量的液晶材料。每一单位分配内的液晶材料量会因受液晶分配装置外部环境的干扰因素的影响而改变。尽管液晶材料的单位量可能稍有改变，然而其轻微的偏差会明显影响到按照接收液晶材料的基板的预定数量被消耗的液晶材料量。例如，如果所分配液晶的每一单位量稍稍大于预定的单位量，在液晶分配装置内剩下的液晶材料就可能不够分配给连续处理的一系列基板当中至少一个的量。如果分配到一个基板上的液晶材料量不足，标准的黑背景和标准的白背景LCD就不能有效地转换黑白色组成的图像。

如果在给预定数量的基板分配完液晶材料之后，在液晶容器124内部剩下的液晶容器124中所含的过量的液晶材料在向液晶容器124中添加新液晶时就会暴露于空气。在添加新液晶材料时，液晶分配装置内所剩的液晶材料会与空气中的成分(例如是湿气)发生反应而受到污染。受污染的液晶材料必须放弃。如果液晶容器124内剩下的液晶材料量足够分配给一个额外的基板，就会因不必要地放弃液晶材料而增加LCD的制造成本。按照本发明的原理，如果液晶容器中液晶材料的余量大于足够分配给一个基板的液晶材料量，就可以将液晶容器内部剩下的液晶材料分配给一个基板。这样就能减少被放弃的没有分配的液晶材料量，从而降低LCD的制造成本。

按照本发明的原理能够确定液晶容器124内部所含的液晶材料量，避免昂贵的液晶被不必要地放弃。

图8表示图7A和7B中所示主控制单元的功能框图。

参见图8，主控制单元160包括一个分配单位量确定单元162，用来确定要分配到基板上的液晶材料的单位量，一个分配计数器单元163，它通过确定针136相对于针板143往复移动的次数来确定己经分配的液晶材料的单位量次数，一个分配总量确定单元164，它根据分配单位量确定单元162所确定的要分配的液晶的单位量和分配计数器单元163所确定的已经分配的液晶材料的单位量次数来确定分配到基板上的液晶材料的总量，以及一个余量确定单元166，它从液晶容器124内所含的液晶材料初始量中扣除由分配总量确定单元164确定的已分配的液晶材料的总量，从而确定液晶容器124内部液晶材料的余量，一个输出单元168用来输出各种类型的信息，例如有已分配液晶材料的总量和液晶容器124内的液晶材料余量，以及一个报警单元169，如果确定液晶容器内部液晶材料的余量小于一个预定的最小门限量(例如是需要分配到预定数量基板上的液晶材料量)，就产生一个代表向液晶容器124填充液晶材料的指令信号，如果在已经向预定数量的基板分配了液晶材料之后确定液晶容器124内部液晶材料的余量大于这一预定的最小门限量，并且液晶容器124内部液晶材料的余量大于要分配给一个预定基板的液晶材料量，就发送一个指令信号向一个基板分配液晶分配装置内部剩余的液晶材料。按照本发明的一实施例，分配计数器单元163是通过确定从电源150向电磁线圈130供电的次数来确定己分配液晶材料的单位量次数。

按照本发明的一实施例，要分配到一个基板上的液晶材料的单位量可以预定并且用人工设置。主控制单元160根据液晶材料的单位量控制流量控制阀154向液晶容器124供应对应着该预定量的气体。同时，主控制单元160还能控制电源150向电磁线圈130提供对应着该预定量的功率。按照本发明的一实施例，针136与磁棒132之间的预定距离x可以由人工设置。

分配计数器单元163是通过确定从电源150向电磁线圈130供电的次数来确定已分配液晶材料的单位量次数。分配总量确定单元164能根据己分配的液晶材料的单位量次数和要分配的液晶材料单位量来确定已分配的液晶材料的总量。余量确定单元166从液晶容器124内所含的液晶材料初始量中扣除已分配的液晶材料的总量，从而确定液晶容器124内部液晶材料的余量。

按照本发明的一实施例，输出单元168用来输出各种类型的信息，例如有液晶容器124内的液晶材料余量。输出单元168可包括一个显示装置例如是阴极射线管(CRT)或液晶显示(LCD)装置，以及一个输出装置，例如是打印机。

图9表示按照本发明一实施例用来测量液晶容器124内部液晶材料余量的一种方法的流程图。

参见图9，可以通过主控制单元160输入和设置要分配的液晶的单位量和个别分配位置。然后，液晶分配装置120可以按照输入信息启动液晶材料分配程序(S301)。主控制单元160随后确定从电源150向电磁线圈130供电的次数，从而确定所分配的液晶材料单位量的次数(S302)。接着根据前两个处理步骤中作出的确定来计算已分配液晶材料的总量(S303)。

接着从液晶容器124内部所含液晶材料的初始量中扣除已分配的液晶材料总量，从而确定在液晶容器124内部液晶材料107的余量(S304)。如果确定液晶容器124内部的液晶材料余量小于预定的余量最小门限量，就产生一个指示向液晶容器124填充液晶材料107的指令信号(S305，S306)。如果液晶容器124内部的液晶材料余量大于预定的最小门限量，而且在已经在预定数量基板上分配了液晶材料107之后，就产生一个指示向一个额外的基板上滴注液晶材料的指令信号(S307)。

按照本发明的原理，可以由主控制单元160确定己分配的液晶材料总量。接着可以通过计算来确定液晶容器124内部液晶材料的余量。可以根据外部条件测量少量的液晶材料，使液晶容器124内部实际的液晶余量与所确定的液晶容器124内部的液晶材料余量之间基本上不存在差别。然而，主控制单元160包括比较复杂和昂贵的控制系统，这样会增加制造LCD的成本。

按照本发明的原理提供了一种装置，用来确定液晶容器124内部液晶材料的余量，不需要使用主控制单元160。

按照本发明的一实施例，可以用视觉确定液晶容器124内部液晶材料的余量。为此可以用明显透明的材料制作液晶容器124，能够随时用视觉确定液晶容器124内部液晶材料107的余量。

尽管可以用任何透明材料制作液晶容器124，还应该考虑到透明材料抵抗变形的能力。当液晶容器124在分配过程中发生变形时，基板上的液晶材料液滴就会错位，而其中所含的液晶材料量可能会偏离其最佳的位置/数量。因此，用来制作液晶容器124的透明材料应该能够基本上避免变形。按照本发明的一实施例，可以用耐变形并且耐外力的透明材料例如是石英制作液晶容器124。按照本发明的一实施例，可以在透明材料制成的液晶容器124上布置一个可用来确定液晶余量的刻度。

图10表示按照本发明另一实施例的一种液晶分配装置。

参见图10，可以用固定在不透明液晶容器124横向面上的一个透明管225确定液晶容器224内部液晶材料的余量。可以将管225连接到液晶容器224的横向底部，并且制成与液晶容器224基本上相同的高度。按照本发明的一实施例，管225可以布置在液晶容器224的任何部位。按照本发明的另一实施例，管225可以布置在液晶容器207的下部，以便能确定液晶容器224内部所含的所有液晶材料207。这样，管225中同样含有液晶容器224内部的液晶材料207。按照本发明另外一实施例，可以通过测量管225内所含液晶测量207的高度来确定液晶容器224内部液晶材料207的余量。如果液晶容器224内部液晶材料的余量小于或大于预定的最小门限量(例如是从容器内所含液晶材料的初始量中扣除已分配液晶的总量所确定的液晶材料量)，就调整要分配液晶材料的基板的数量。这样就能有效地分配液晶材料。

按照本发明的一实施例，可以用耐变形并且耐外力的透明材料例如是具有高强度的石英来制作管225，或是用诸如聚四氟乙烯等氟化物树脂制成一个软管。还可用于透明并且与液晶材料207基本上无反应的任何适当的材料制成管225。按照本发明的一实施例，可以在液晶容器224的上部布置一个能够接收管225的环形固定件227。

图11表示按照本发明再一实施例的一种液晶分配装置。

参见图11，可以用一个刻度确定液晶容器内部的液晶材料余量。例如是在液晶容器324的上盖325下方布置一个刻度327。按照本发明的一实施例，上盖325将上壳326固定在液晶容器324上。按照本发明的另一实施例，上盖325能够将液晶分配装置320固定在一个能够驱动液晶分配装置320的驱动装置(未示出)上。这样就能在上盖犯5的下表面下面布置至少一个刻度327，并且确定液晶容器324的重量。只要能确定液晶容器324的重量，就能用刻度327直接确定液晶容器327内部液晶材料307的重量。例如，在液晶容器324不含任何液晶材料307时，可以将刻度327调整到读数‘零’。接着在液晶容器324内装入液晶材料307并且对液晶材料307进行皮重测量。按照本发明的原理，被装入液晶容器324内的液晶材料307具有预定的密度。这样，在确定了液晶材料307的皮重之后就能确定液晶容器324内部液晶材料余量的体积/质量。然后可以显示所确定的值。

按照本发明的原理，液晶分配装置320被固定在驱动装置上并且在受其驱动的同时向基板上分配液晶材料。如上所述，将基板对准液晶分配装置就能精确地分配液晶材料。按照本发明的一实施例，在一个基板的第一面板区上分配完液晶材料之后，驱动装置能够将液晶分配装置320移动到该基板的第二面板区，在第二面板区内的预定位置精确地分配液晶材料。

图12A和12B表示用刻度测量剩余的液晶材料。

参见图12A，液晶分配装置320被固定在一个驱动装置350上。参见图12B，可以用布置在液晶容器324上盖325下面的刻度327测量液晶容器324内部的液晶测量余量的重量。

如图12A和12B所示，可以用一个环形支撑件352接收液晶分配装置320的上部。按照本发明的一实施例，支撑件352的直径可以大于液晶容器324的直径但是基本上等于上盖325的直径。这样，如果将液晶分配装置320布置在支撑件352上方并且将液晶分配装置320插入支撑件352，上盖325的下面就会接触到支撑件352的上面。如此就能用支撑件352固定液晶分配装置320。

按照本发明的一实施例，可以在上盖325的下面设置至少一个刻度327。刻度处在上盖324和支撑件352之间。按照本发明另外一实施例，上盖325仅仅接触到刻度327而不会接触到支撑件352的上部，这样，液晶分配装置320的全部重量就会施加在刻度327上。如此就能用刻度327确定液晶分配装置320的重量。

如上所述，刻度327在液晶分配装置320被基本上清空时校准到读数‘零’。因此，在液晶分配装置320内部留有液晶材料307时从刻度327获得的任何读数就能指示出液晶容器324内部液晶材料的重量。按照本发明的再一实施例，可以在刻度327上连接一个显示装置来产生代表液晶分配装置内部所剩液晶材料皮重的信号。可以将皮重变换成体积，由此指示出液晶分配装置内部所剩液晶材料307的余量。

按照本发明的原理能够随时确定液晶容器内部的液晶材料余量。这样就能避免过多地放弃昂贵的液晶材料，从而降低LCD的制造成本。

本领域的技术人员无需脱离本发明的原理和范围就能对本发明作出各种各样的修改和变换。因此，本发明旨在覆盖属于附带的权利要求书及其等效物范围内的修改和变换。

Claims (9)

1、一种在基板上分配液晶材料的液晶分配装置，包括：

分配液晶材料的液晶分配单元，液晶分配单元包括一个具有排放孔的喷嘴，通过排放孔向基板上分配液晶材料，在下位置和上位置之间选择移动一个针，用来使针朝下位置偏置的一个弹簧件，以及用来提供磁力使针朝上位置偏置的一个电磁线圈，处在下位置的针能够堵塞排放孔，而处在上位置的针离开排放孔；

为电磁线圈提供电功率的一个电源，电磁线圈在接收电功率时将针偏置到上位置；

为液晶分配单元提供加压气体的一个气源，在针处于上位置时，加压气体能够挤压液晶材料通过排放孔；以及

一个主控制单元，用来确定分配到基板上的液晶材料量，并通过从液晶分配单元内液晶材料的初始量当中扣除所确定的已分配液晶量而确定液晶分配单元内部的液晶材料余量，其中所述确定分配到基板上的液晶材料量包括确定分配到基板上的液晶材料的单位量次数。

2、按照权利要求1的装置，其特征在于，主控制单元包括：

一个分配单位量确定单元，用来确定要分配到基板上的液晶材料的单位量；

一个分配计数器单元，它根据从电源为电磁线圈供电的次数来确定已分配到一个基板上的液晶材料的单位量次数；

一个分配总量确定单元，它根据分配的液晶材料的单位量和所分配的液晶材料的单位量次数来确定分配到基板上的总量；以及

一个余量确定单元，它根据已分配液晶材料的总量和液晶分配单元内所含液晶材料的初始量确定液晶分配单元内部液晶材料的余量。

3、按照权利要求2的装置，其特征在于，主控制单元还包括：

一个输出单元，用来输出代表已分配液晶材料的总量和液晶材料余量的信息；以及

一个报警单元，如果液晶分配单元内部液晶材料的余量小于一个预定的最小门限量，就产生一个指示信号。

4、按照权利要求1的装置，其特征在于，液晶分配单元还包括含有液晶的液晶容器。

5、一种液晶分配装置，包括：

含有液晶的一个液晶分配单元，用来直接在基板上分配液晶；以及

一个控制单元，根据滴注到基板上的液晶的单个液滴量和滴注次数计算出滴注到基板上的液晶的总液滴量，并且从所含的液晶中扣除计算的总液滴量来确认液晶分配单元中的液晶余量。

6、一种用来测量液晶分配装置内部的液晶材料余量的方法，包括以下步骤：

根据要分配的液晶材料的单位量和已分配液晶材料的次数确定分配的液晶材料的总量；

并且从液晶分配装置内所含液晶材料的初始量中扣除确定已分配的液晶材料的总量，从而确定液晶分配装置内部液晶材料的余量。

7、按照权利要求6的方法，其特征在于，确定已分配液晶材料总量的步骤包括：

设置要分配的液晶材料的单位量；

确定向液晶分配装置所包括的电磁线圈提供电功率的次数，从而确定所分配的液晶材料单位量的次数；以及

根据单位量和所分配单位量的次数确定所分配的液晶材料总量。

8、按照权利要求6的方法，其特征在于，还包括：

在分配之后将所确定的液晶材料量与应该剩下的液晶材料的一个预定的最小门限量相比较；并且

在所确定的液晶材料余量小于液晶材料的预定的最小门限量时产生一个信号。

9、按照权利要求8的方法，其特征在于，还包括：

在所确定的液晶材料余量大于液晶材料的预定的最小门限量并且已经在预定数量的基板上分配完液晶材料时报警，在一个基板上分配液晶材料。

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