CN100363792C - 软性液晶显示面板的制程方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软性液晶显示面板的制程方法及装置，包括设置一第一软性基板于一硬质载架上，制作一电极图案层于该第一软性基板上，涂布一配向层于该电极图案层上，印刷复数个微型结构于该配向层上，预固化该些微型结构，形成一液晶层于该些预固化的微型结构上，设置及控制压合一第二软性基板于该些预固化的微型结构上，加热固化该些微型结构及剥离该硬质载架而形成该软性液晶显示面板。本发明亦提出一种利用软性液晶显示面板的制程方法所制作出的装置。利用本发明可使用印刷制程方法将有黏性的胶材印刷于一软性基板上，经由紫外线曝光或加热的方式做上下基板的压合及黏着的装置，以达到简化制作微型结构的流程。

Description

软性液晶显示面板的制程方法及装置

技术领域

本发明涉及一种软性液晶显示面板的制程方法及装置，尤指一种利用印刷制程方法将有黏性的胶材印刷于一软性基板上，经由紫外线曝光或加热的方式做上下基板的压合及黏着的装置。

背景技术

液晶显示器的影像品质，随着搭配的显示模式不同受到面板间距(cell gap)影响的程度虽有不同，但整体而言，控制面板间距的均匀度，在整个液晶显示器的制作过程中，是一项极重要的技术工程。传统的做法是将许多粒径均匀玻璃珠或玻璃纤维，即所谓的间隙子(spacer)洒布在上下基板间，接着施加压力并利用显示区外的框胶黏合上下基板即可。但当基板由软性材质取代后，传统洒布间隙子的方式因间隙子分布的均匀性及其粒子间大小的差异，使上述的制程方式不适合软性材料基板的间距控制。除此之外，当面板受到外力作用而挠曲时，上下基板也极易因错位而崩开。有鉴于此，针对软性材料基板制程，必须寻找更有效的方法，能支撑及控制上下面板间距，同时亦需具有黏合上下基板的功能。

习知控制上下面板间距并黏合的方式有下列几种。Philips公司所提出使用相分离法形成有机薄膜(Phase Separated Composite Organic Film；PsCOF)的单一基板显示器，即使用聚合物(polymer)将液晶分子包裹在塑胶基板上，同时形成支撑两基板的聚合壁(polymer wall)并黏着上下基板。此外Sipix所提出的美国专利第6672921号「电泳动显示器的制造方法(Manufacturing Process forElectronphoretic Display)」为一种微杯结构(Micro-cup)阵列的制造方法及装置。请参考图1为电泳显示器的制造方法示意图，该电泳显示器的制造方法专利是在制作填充电泳显示介质，其中在形成微杯时使用具有适当表面结构的滚轮作为母模，当涂布胶材的基板经过滚轮时，利用加热或以辐射照射等方式使胶材硬化成型为所需的微杯结构。

上述的习知技术中，Philip公司提出的单机板显示技术其制程不易控制，且所形成的高分子结构强度与阻水阻气的能力不足。Sipix公司所提出的方式虽有适合卷式连续制程、生产速度快及降低成本的优点，但当套用至液晶显示器制程时，于微杯结构上制作具均匀配向的配向层，即形成极难克服的问题，故此制程方式并不完全适用于液晶显示器的制作。

为了解决习知技术的缺点，本案发明人提出一种软性液晶显示面板的制程方法及装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种软性液晶显示面板的制程方法及装置，利用印刷制程方法将有黏性的胶材印刷于一软性基板上，经由紫外线曝光或加热的方式做上下基板的压合及黏着的装置，以达到简化制作微型结构的流程。

为达到上述的目的，本发明提出一种软性液晶显示面板的制程方法，包括：制作一第一软性基板；印刷多数个微型结构于该第一软性基板上；预固化该些微型结构；形成一液晶层于该些预固化的微型结构间；设置及控制压合一第二软性基板于该些预固化的微型结构上；及固化该些微型结构同时黏着该第二软性基板及剥离该硬质载架而形成该软性液晶显示面板。

本发明还提出了一种软性液晶显示面板的装置，包括：一第一软性基板；多数个微型结构，利用接触式滚轮印刷、接触式板状印刷、喷墨式印刷或网印式印刷方式将所述微型结构印刷于该第一软性基板上；一液晶层，形成于多数个预固化的微型结构间；及一第二软性基板，设置及使用滚轮控制压合于该些预固化的微型结构上。

本发明提出的软性液晶显示面板的制程方法，包括设置一第一软性基板于一硬质载架上，制作一电极图案层于该第一软性基板上，涂布一配向层于该电极图案层上，印刷复数个微型结构于该配向层上，经由紫外线曝光或加热预固化该些微型结构，形成一液晶层于该些预固化的微型结构间，设置及控制压合一第二软性基板于该些预固化的微型结构上，再以紫外线照射或加热固化该些微型结构同时黏着第二软性基板，剥离该硬质载架后可形成该软性液晶显示面板。利用本发明可使用印刷制程方法将有黏性的胶材印刷于一软性基板上，经由紫外线曝光或加热的方式做上下基板的压合及黏着的装置，以达到简化制作微型结构的流程。

附图说明

图1为习知的电泳显示器的制造方法示意图；

图2A至图2I为本发明的软性液晶显示面板的制程方法示意图；

图2I亦为本发明的软性液晶显示面板的装置示意图；及

图3A至图3D为印刷微型结构的实施方式示意图。

附图标号说明：

光阻10              滚轮12            紫外线14

硬质载架20          第一软性基材22    电极图案层24

配向层26            第一软性基板28    微型结构30

加热或紫外线曝光32  液晶层34          第二软性基板36

平板38              喷墨设备40        网板42

具体实施方式

为了使本发明为达成目的所采取的技术、手段及功效能更进一步得到了解，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

本发明是利用印刷制程方法将有黏性的胶材印刷于一软性基板上，经由紫外线曝光和加热的方式做上下基板的压合及黏着，以达到简化制作微型结构的流程。

请参考图2A至图2G为本发明的软性液晶显示面板的制程方法示意图。首先制作一第一软性基板28，在图2A上，设置一第一软性基材22于一硬质载架20上，该软性基材为塑胶基板，该塑胶基板的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyesterurethane；PET)、聚醚堸(Polyethersulfone；PES)、耐热透明树脂(Arton)、光硬化型树脂(Acrylic Resin)或热硬化型树脂(Epoxy)。

图2B，制作一电极图案层24于该第一软性基材22上，该电极图案材料为导电膜，该导电膜可为无机导电材料如铜、银、铬等金属膜或铟锡氧化物(ITO)或有机导电材料如聚乙烯-二氧一硫二烯伍圜(Polyethylene-dioxithiophene；PEDOT)等。图2C，可涂布一配向层26于该电极图案层24上，该配向层的材料可为聚亚酰胺(polyimide)、聚酰胺酸(polyamic acid)或光配向材料，此配向层并非必要的结构，可搭配显示模式与液晶材料而取舍。

图2D，印刷复数个微型结构30于一第一软性基板28上，其中该第一软性基板28具有该软性基材22、该电极图案层24及该配向层26，图2E，使用加热或紫外线曝光32的方式预固化该些微型结构，在此比较建议用紫外光曝光来进行，图2F，形成一液晶层34于该些预固化的微型结构30间，图2G，设置及控制压合一第二软性基板36于该些预固化的微型结构30上，其中该压合是使用滚轮12来控制。此第二软性基板36具有一软性基材22与电极图案层24，可涂布一配向层26于该电极图案层24上，但此非必要的结构，可搭配显示模式与液晶材料而取舍。其制作方式可参考图2A至图2C，剥离该硬质载架20后可制成此第二软性基板36。图2H，加热或紫外线曝光32固化该些微型结构30同时黏着第二软性基板36于该微型结构30上，在此建议以加热的方式进行，图2I，剥离该硬质载架后可制成该软性液晶显示面板。

请参考图2I亦为本发明的软性液晶显示面板的装置示意图，包括一第一软性基板28，此第一软性基板28至少具有一软性基材22、一电极图案层24、亦可涂布一配向层26形成于该电极图案层上。复数个微型结构30，印刷于该第一软性基板28上，该复数个微型结构以接触式滚轮印刷、接触式板状印刷、喷墨式印刷或网板印刷方式所形成。一液晶层34，形成于复数个预固化的微型结构间。一第二软性基板36，设置及控制压合于该些预固化的微型结构上，该压合是使用滚轮来控制，此第二软性基板36具有一软性基材22与电极图案层24，可涂布一配向层26于该电极图案层24上，最后再将该硬质载架剥离以完成该软性液晶显示面板。

请参考图3A至图3D为印刷微型结构的实施方式示意图，在图3A中，为在制作复数个微型结构时使用接触式滚轮印刷的实施例，在一均匀的胶材薄膜覆盖于有间隙柱(spacer)图案的滚轮12上，再印刷至该软性基板28上，该胶材的选择可为光硬化树脂及热硬化树脂混合成双官能性的树脂系统且混合适量的硬质间隙柱，若考虑液晶有贴偏光板(polarizers)的模式，则胶材可为黑色吸光物质。印刷在软性基板上的图案(pattern)除了有高于面板间距需求的胶材厚度外，并有硬质的间隙柱可支撑，在压合前先预固形，维持图案的高度及形状，防止滩流过严重，但仍然有黏性及可塑性，之后压合时，可压至需要的面板间距并固化。

图3B中，为在制作复数个微型结构时使用接触式板状印刷的实施例，在均匀的胶材薄膜覆盖于有间隙柱图案的平板38上，再印刷至该软性基板28上，该胶材的选择可为光硬化树脂及热硬化树脂混合成双官能性的树脂系统且混合适量的硬质间隙柱，若考虑液晶有贴偏光板(polarizers)的模式，则胶材可为黑色吸光物质，如此印刷在软性基板上的图案(pattern)除了有高于面板间距需求的胶材厚度外，并有硬质的间隙柱可支撑，在压合前先预固形，维持图案的高度及形状，防止滩流过严重，但仍然有黏性及可塑性，之后压合时，可压至需要的面板间距并固化。

图3C中，为在制作复数个微型结构时使用喷墨式印刷的实施例，将胶材由喷墨设备40喷出，画出设计的间隙柱图案，在压合前先预固形，维持图案的高度及形状，防止滩流过严重，但仍然有黏性及可塑性，之后压合时，可压至需要的面板间距并固化。

图3D中，为在制作复数个微型结构时使用网板印刷的实施例，在制备有微型结构图案的网板42，利用网印方式将胶材转印于软性基板28上，网板离板后，先预固化以维持图案的高度及形状，防止滩流过严重，但仍然有黏性及可塑性，之后压合时，可压至需要的面板间距并固化。

上述所提及的印刷微型结构的实施方式中，是在印刷上去时，先以光起始聚合反应，形成能够支撑间隙柱形状的半胶化薄膜，待组装压合时，压至所需高度再对未反应的热硬化树脂作热处理，使其行热聚合反应后黏住上下板并在预定的面板间距位置，达成黏合及支撑的目的。此方法除具有光硬化树脂的便利性、低污染及品质可靠度高，且具有热硬化树脂的高强度和黏着性，此外，半固态薄膜的加工方式，可避免流态加工时的不稳定性，故具有量产化的优点。

本发明是利用印刷制程方法将有黏性的胶材印刷于一软性基板上并形成微型结构，经由加热或紫外线曝光的方式做上下基板的压合及黏着，并且在压合软板的同时固化胶材，可达到黏着及固定面板间距的双重功能，以达到简化制作微型结构的流程。

本发明确能藉上述所揭露的技术，提供一种迥然不同于习知者的设计，堪能提高整体的使用价值。

惟，上述所揭露的图式、说明，仅为本发明的实施例而已，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明作其它种种的改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及权利要求所界定的专利范围中。

Claims (17)

1.一种软性液晶显示面板的制程方法，包括：

制作一第一软性基板；

印刷多数个微型结构于该第一软性基板上；

预固化该些微型结构；

形成一液晶层于该些预固化的微型结构间；

设置及控制压合一第二软性基板于该些预固化的微型结构上；及

固化该些微型结构同时黏着该第二软性基板及剥离该硬质载架而形成该软性液晶显示面板。

2.如权利要求1所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该制作第一软性基板的步骤中，首先设置一第一软性基材于一硬质载架上，于该第一软性基材上制作一电极图案层，可在该电极图案层上涂布一配向层。

3.如权利要求2所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该第一软性基材为塑胶基板，该塑胶基板的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚堸、耐热透明树脂、光硬化型树脂或热硬化型树脂。

4.如权利要求2所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该电极图案材料为导电膜，该导电膜为无机导电材料或有机导电材料，该无机导电材料为铜金属膜、银金属膜、铬金属膜或铟锡氧化物，该有机导电材料为聚乙烯-二氧一硫二烯伍圜。

5.如权利要求2所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该配向层的材料为聚亚酰胺、聚酰胺酸或光配向材料。

6.如权利要求1所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该印刷该些微型结构的制程方式可为接触式滚轮印刷、接触式板状印刷、喷墨式印刷或网印式印刷方式。

7.如权利要求6所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该接触式滚轮印刷的制程方式是将一均匀的胶材薄膜覆盖于有间隙柱图案的滚轮上，再印刷至该软性基板上，该胶材的选择可为光硬化树脂及热硬化树脂混合成双官能性的树脂系统且混合适量的硬质间隙柱，该胶材可为黑色吸光物质。

8.如权利要求6所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该接触式板状印刷的制程方式是将一均匀的胶材薄膜覆盖于有间隙柱图案的平板上再印刷至该软性基板上。

9.如权利要求6所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该喷墨式印刷的制程方式是将一胶材由一喷墨头喷出，画出设计的间隙柱图案。

10.如权利要求6所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该网印式印刷的制程方式是在制备有一微型结构图案的网板，利用网印方式将胶材转印于该软性基板上。

11.如权利要求1所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该预固化的方式为加热或紫外线曝光。

12.如权利要求1所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该第二软性基板的制作步骤是设置一第二软性基材于一硬质载架上，于该第二软性基材上制作一电极图案层，可在该电极图案层上涂布一配向层，最后剥离该硬质载架。

13.如权利要求1所述的软性液晶显示面板的制程方法，其特征是，该设置及控制压合一第二软性基板的步骤中，可同时固化印刷的该些微型结构，以达成面板间距固定及黏着上下板，使两板在挠曲时不分离，该固化的方式为加热或紫外线曝光。

14.一种软性液晶显示面板的装置，包括：

一第一软性基板；

多数个微型结构，利用接触式滚轮印刷、接触式板状印刷、喷墨式印刷或网印式印刷方式将所述微型结构印刷于该第一软性基板上；

一液晶层，形成于多数个预固化的微型结构间；及

一第二软性基板，设置及使用滚轮控制压合于该些预固化的微型结构上。

15.如权利要求14所述的软性液晶显示面板的装置，其特征是，该第一软性基板具有一软性基材及一电极图案层，另可设置一配向层于该电极图案层上。

16.如权利要求14所述的软性液晶显示面板的装置，其特征是，该液晶层是以喷墨设备滴入液晶形成。

17.如权利要求14所述的软性液晶显示面板的装置，其特征是，该第二软性基板具有一软性基材、一电极图案层及一配向层。

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