CN102298234A - 用于印刷取向层的压模和制造压模的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于印刷取向层的压模和制造该压模的方法。制造该压模的方法包括：形成具有多种尺寸小于取向层所期望的尺寸的基础图案，以制造用于印刷具有期望尺寸的取向层的压模；通过将基础图案排列到基片上来制造基础主体，以实现所期望的尺寸；将填充树脂填充到在所排列的基础图案的界面区域之间形成的间隙中；将基础主体浸没在水中；通过向基础主体的填充树脂的区域照射光来固化填充树脂；以及在从水中取出基础主体后，干燥基础主体。

Description

用于印刷取向层的压模和制造压模的方法
技术领域
本发明涉及一种用于印刷取向层的压模和制造压模的方法。具体而言，本发明涉及一种制造用于印刷LCD(液晶显示器)中的取向层的压模的方法。
背景技术
一般来说，LCD(液晶显示器)可以通过使用电场来调整液晶的光透过率以显示图像。
为了这个目的，LCD包括具有以矩阵形式排列的液晶元件的液晶面板和用来驱动液晶面板的驱动电路。液晶面板内具有共用电极和多个像素电极以将电场应用到每个液晶元件。一般来说，用于每个液晶元件的各个像素电极形成于下基板上，而共用电极则位于上基板的前面。
下基板的每个像素电极连接到用作开关设备的TFT(薄膜晶体管)。像素电极和共用电极一起根据由TFT提供的数据信号来驱动液晶元件。
图1是表示根据现有技术的LCD的截面图。
参见图1，根据现有技术的LCD包括上板，其具有在上基板11上依次形成的黑色矩阵32、彩色滤光片30和透明电极28；下板，其具有在下基板1上形成的TFT和像素电极22；插入到上板和下板之间的隔离体26；以及注入到由上下板和隔离体26所形成的内部空间中的液晶38。
在上板上的黑色矩阵32具有将上基板11的表面划分为形成彩色滤光片30的多个单元区，以及防止相邻单元之间的光学干扰的矩阵形式。代表红、绿、蓝三基色的彩色滤光片30依次形成于具有黑色矩阵32的上基板1上。这里，通过在具有黑色矩阵32的上基板1的整个表面上涂覆吸收白光而仅允许通过具有特定波长(红、绿、蓝)的光的材料并进行图案化来形成代表三基色的各彩色滤光片30。接着，被用来接收地电位的透明导电层的透明电极28被涂覆在具有黑色矩阵32和彩色滤光片30的上基板11上，从而形成上板。
TFT形成于下板上的栅极和数据线的交叉点以开关(switch)液晶元件的驱动。与数据线和栅极线中的其中一个相重叠的像素电极22以矩阵的形式被安置于下基板1上。通过将金属层涂覆在下基板1上并进行图案化来形成栅极线和栅电极。栅极绝缘层12形成于下基板1的整个表面上，其通过沉积方案来覆盖栅极线和栅电极。在栅极绝缘层12上沉积第一和第二半导体材料之后并进行图案化，从而形成有源层14和欧姆接触层16。随后，在栅极绝缘层12上涂覆金属层之后，图案化该金属层，从而形成源电极和漏电极8和10。接着，为了形成具有预定尺寸的沟道，蚀刻欧姆接触层16以曝光有源层14。接着，通过旋转涂覆方案在栅极绝缘层12上沉积有机保护层18使得其表面被拉平并进行图案化，从而形成接触孔20以曝光漏电极10。接下来，在在有机保护层18上涂覆透明传导材料之后进行图案化，从而形成和该漏电极10相电连接的像素电极22。在具有像素电极22的下基板1的整个表面上涂覆取向层24之后，执行胶化处理以完成下板的制造。
接着，在精确结合上下板11和1这两者之后，球状的隔离体6被分散在上板和下板11和1之间，接着在其间注入液晶，从而完成LCD。
为了将上述LCD用作光学设备，液晶分子必须被取向到特定方向上。一般来说，液晶分子只在局部区域取向。因此，为了将液晶分子取向到特定方向上，被称为取向层的有机聚合体层被人工地形成在ITO(氧化铟锡)电极上。为了这个目的，即为了形成取向层，在基板上涂覆取向溶剂(例如聚氨酸或可溶性聚酰亚胺)之后固化取向溶剂，通过聚酰亚胺化后并胶化来形成。
详细来说，为了印刷取向层，通过使用取向层印刷装置将取向溶剂印刷到基板的表面上，并且在大约60℃至大约80℃的温度来加热取向溶剂以执行初次固化处理。接着，在大约80℃到200℃的更高的温度来加热取向溶剂以执行二次固化处理。此后，对取向溶剂的表面执行胶化处理，或者用光照射取向溶剂的表面，从而形成取向层。
按常规来说，通过采用印刷辊，例如调节辊或网纹辊的印刷方案在基板上形成取向层。
可以通过另一种印刷取向层的方法来在包括透明电极和彩色滤光片的基板上印刷取向层。例如使用富瑞凸版(flexographic)印刷方案可以印刷相应于压模的取向层。
已经发展出了多种制造用于印刷取向层的压模的技术。
尤其是，最近一种通过使用UV(紫外线)感光树脂来制造用于印刷取向层的压模的技术引起了公众的注意。
根据通过使用UV感光树脂来制造用于印刷取向层的压模的技术，在第一玻璃基板上沉积基片之后，将液态的UV感光树脂涂覆到基片上。接着，将具有可传输区域和不可传输区域的薄透明覆盖膜和图像膜互相堆叠到一起，并且将第二玻璃基板堆叠在其上。
接着，在预定时间周期内通过UV照射器使UV光从膜外部照射到膜上。这里，随着UV光照射到膜上，在图像膜的可透射区域中的UV感光树脂被固化，而在不可透射区域中的UV感光树脂没有被固化。
随后，在移除覆盖膜和图像膜之后，没有被固化的树脂也被移除，从而制造了用于印刷取向层的压模。
然而，这种用于印刷LCD的取向层的常规压模在尺寸上无法增加。
发明内容
因此，提出本发明以解决这些问题，本发明的一个目的是提供一种用于印刷取向层的压模和一种制造该压模的方法，其中所制造的压模具有较小尺寸，因此该压模可应用于具有各种尺寸的LCD。
根据本发明的一个方面，其提供了一种制造用于印刷取向层的压模的方法，该方法包括：形成具有多种尺寸小于取向层所期望的尺寸的基础图案，以制造用于印刷具有期望尺寸的取向层的压模；通过将基础图案排列到基片上来制造基础主体，以实现所期望的尺寸；将填充树脂填充到在所排列的基础图案的界面区域之间形成的间隙中；将基础主体浸没在水中；通过向基础主体的填充树脂的区域照射光来固化填充树脂；以及在从水中取出基础主体后，干燥基础主体。
基础主体被浸没在装满水的槽中。
填充树脂包括感光树脂以制造基础图案，基片和阻断膜(blocking film)包括PET膜。
在使用阻断膜涂覆基础主体的间隙的上侧部位之后，通过向填充树脂照射UV光来初步固化填充树脂。
在初步固化填充树脂之前，阻断膜涂覆在填充树脂的上表面。在初步固化填充树脂之后，阻断膜被移除。
光将照射浸入到水中的填充树脂40分钟至80分钟。
根据本发明的另一方面，其提供一种通过将许多具有尺寸小于期望尺寸的基础图案彼此组合在一起而制造的用于印刷取向层的压模。该压模包括：主体，在其中排列有多个基础图案以实现期望的尺寸；填充在基础图案之间的界面区域的间隙中的填充树脂；以及在填充树脂上的阻断膜。填充树脂包括感光树脂，并且填充树脂在水下由光进行曝光。
如上所述，根据本发明，具有多种尺寸的基本图案被彼此连接，因此可以制造用于印刷具有期望的大区域的取向层的压模。
此外，在水下执行曝光处理，因此可以提高光固化材料(photocurablematerial)的固化特性。制造成本得到降低，并且制造流程得到简化。
附图说明
图1是表示根据现有技术的LCD的截面图；
图2至图8是表示根据本发明一种具体实施方式的制造用于印刷取向层的压模的方法的截面示意图。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。尽管已经描述了本发明的示例性实施例，很明显本发明并不仅限于这些示例性实施例，并且本领域的技术人员可在如以下所要求的本发明的精神和范畴之内对其进行各种修改及变化。提供这些实施例以用于完整地公开本发明并允许本领域技术人员完美地理解本发明。附图中相同的参考标记被用于标记相同的元件。
图2至图8是表示根据本发明一种具体实施方式的制造用于印刷取向层的压模的方法的截面示意图。
如图2所示，为了制造用于印刷具有期望尺寸的取向层的压模，制造具有多种尺寸的基础图案100。基础图案100优选的具有多边形外形，例如正方形或长方形。这是因为将要印刷取向层的LCD(液晶显示器)是长方形的。这里，基础图案100包括基片和感光树脂。
为了制造用于印刷将要被应用到大尺寸LCD，例如第8代或第10代LCD的取向层的压模，用于印刷将要被应用到前几代LCD的取向层的压模可被用作基础图案100，或者用于前几代LCD的压模可被切割为预定尺寸，并被用作基础图案100。
如图3所示，基础图案100被排列为适于要被制造的取向层。
如图3所示，两个基础图案100彼此相邻。尽管在图3中未示出，还可以使用更多的基础图案100。基础图案100的数量可随着要被制造的LCD的尺寸，即随着取向层的期望尺寸和基础图案100的尺寸而变化。如上所述，根据本实施例，因为期望的尺寸大于基础图案100的最大尺寸，所说至少要使用两个基础图案100。
这里，为了实现相同的取向层性能，基础图案100具有相同的结构和相同的物理特性。
此外，根据本实施例，因为多个基础图案100彼此相邻，从而形成至少一个界面(interface)。
之后，如图4所示，通过将基础图案100以贴近基片120的方式排列到基片120上来制造具有期望尺寸的基础主体130。这里，基片120之间的界面区域形成间隙140。
优选的，在基片120上的基础图案100的界面彼此靠近。然而，如图4所示，基础图案100的一部分彼此分开细微的距离。
接着，将液态的填充树脂110填充到基础图案100之间的间隙140中。这里，填充树脂110包括液态形式的未被固化的树脂。根据本实施例，填充树脂110优选的包括能被光固化的感光树脂。
这里，优选的将液态感光树脂填充在至少两个基础图案100之间，其宽度大约为0.1mm至3mm，其高度就是基础图案100的高度。
进一步的，如果填充树脂110包括与基础图案100相同的材料，以将相邻的基础图案100彼此连接到一起，基础图案100之间的差异可被移除，并且这些基础图案100可形成为好似一个图案。换而言之，根据本实施例，填充树脂110包括组成基础图案100的液态感光树脂。
此外，根据本实施例，基片120包括PET膜。除了PET膜，还可以使用多种树脂膜。这里，基片120的尺寸优选的等于或大于LCD的期望尺寸，也就是取向层印刷板的期望尺寸。为了工作方便，优选的，基片120的尺寸略微大于LCD的期望尺寸。换而言之，基片120的尺寸优选的大于LCD的期望尺寸大约5％至大约20％的范围内。
此后，如图5所示，将阻断膜150涂覆在基础主体130的间隙140上。
这里，阻断膜150阻断填充树脂110与空气中的氧，因此通过下个阶段的UV照射，可以与基础图案100一样地固化填充树脂110。此外，阻断膜150还可防止填充树脂110从间隙140中脱离。此外，在以下处理中(水下的曝光处理)，阻断膜150可防止填充树脂110的丢失。这里，阻断膜150优选的包括PET膜。
根据本实施例，优选的将填充树脂110填充到间隙140的整个区域。因此，阻断膜150优选的形成于相邻基础图案100之间的整个界面区域。
此后，如图6所示，通过将UV光照射向基础主体130的间隙140而初步地固化填充树脂110。
优选的，可以使用UV灯或UV LED以照射UV光。也可单独地使用UV硬化剂。因为填充树脂110已被初步地固化，当执行下个处理，也就是水下曝光处理时，填充树脂110不会丢失。
此后，如图7所示，基础主体130处于水下。将UV光再次照射向水下的基础主体130，因此间隙140的填充树脂110被二次固化。因而具有液态或凝胶态(可凝固的)的填充树脂110被固化。这里，包括PET膜的阻断膜150(其在填充树脂110被初步固化时被附着在基础主体130上以阻断填充树脂110和空气中的氧接触)被从基础主体130上移除。这是因为，基础主体130，初步固化后的填充树脂110位于水下。
为了这个目的，可以使用腔或槽200，例如充满水的容器。优选的，槽200的尺寸大于取向层印刷板的期望尺寸。
如上所述，基础主体130位于水中，并且UV光照射向填充树脂110，因此填充树脂110被完全地固化，从而将基础图案100彼此连接在一起。
包括感光材料的填充树脂110仅能在真空状态下才能凝固。换而言之，当UV光照射向处于真空状态的感光材料时，感光材料开始凝固。然而，根据本实施例，可以通过使用水来代替真空方案来固化液态的感光材料。
为了这个目的，如上所述，水被填充到槽200中。这里，优选的，仅将水填充到足以浸没基础主体130的程度。优选的，基础主体130的下表面与槽200的下表面相接触。此外，从槽200的下表面凸出有预定的突起，从而使得基础主体130可以固定到上述突起上。因此，基础主体130可位于槽200的水的中央部分。
根据本实施例，可在槽200的内侧面形成光学反射层以反射UV光。因此，可以防止从槽200的水的外部照射的UV光被反射出槽200。
根据本实施例，在将基础主体130放置到槽200中之后，将水倒入槽200中，从而将基础主体130浸没在水下。此外，可将基础主体130放入充满水的槽200中。这里，通过使用其他传输单元来将基础主体130浸没到槽200中。此外，根据被实施例，可以沿着槽200的侧面将基础主体130导入到槽200中。为了这个目的，可在槽200上形成额外的导入口。这里，如上所述，通过其他传输单元将基础主体130导入到槽200。因此，可以防止基础主体130弯曲。
此外，当基础主体130浸没到槽200中时，可通过额外的支持单元，例如板来固定基础主体130。
根据本实施例，如图7所示，优选的，UV光从槽200的外部照射，也就是水的外部。
这里，固化装置中的UV照射器，也就是UV光源的距离与基础图案100的上表面(特别是填充有填充树脂110的连接区域)的距离优选的为50cm或更小。如果该距离超过50cm，UV光就无法集中到填充树脂110的区域。
根据本实施例，UV光源可位于水下。这里，如果使用灯来作为UV光源，灯的玻璃区域优选的位于槽200中。
此外，根据本实施例，槽200可包括透射材料。这里，UV光源可位于槽200的侧面或者下表面。这里，可在槽200的下表面上形成包括光学反射层的覆盖面。
根据本实施例，UV光将照射大约40分钟至大约80分钟，因此可使得填充树脂110凝固。这里，如果UV光的照射少于40分钟，可能剩余一些粘合剂的粘性物质。如果UV光的照射超过80分钟，其可行性可能降低。
此外，水优选的具有大于15°至35°的温度。
此外，为了增强固化效果，水可被转动。
根据本发明，可用真空状态代替水而固化填充树脂110。然而，这样的话，因为真空和真空室的成本增加，整个产品的成本也会增加，而真空导致的风险可能会引起可行性的降低。
此后，如图8所示，将基础主体130从水中取出并进行干燥。
这里，优选的，基础主体130被自然干燥。然而，本发明不仅限于此，可通过热空气来干燥基础主体130。当基础主体130被干燥时，基础主体130优选的被排列为垂直于地面。

Claims (4)

1.一种制造用于印刷取向层的压模的方法，所述方法包括：
形成具有多种尺寸小于取向层的期望尺寸的基础图案，以制造用于印刷具有所述期望尺寸的取向层的压模；
通过将所述基础图案排列到基片上来制造基础主体，以实现所述期望尺寸；
将填充树脂填充到在所述排列的基础图案的界面区域之间形成的间隙中；
通过使用阻断膜来覆盖填充有所述填充树脂的基础主体的间隙的上侧部位；
通过照射光来初步固化所述填充树脂；
将所述基础主体浸没到充满水的槽中；
通过向所述基础主体的所述填充树脂的区域照射光来固化所述填充树脂；以及
在将所述基础主体从水中取出后干燥所述基础主体。
2.一种制造用于印刷取向层的压模的方法，所述方法包括：
形成具有多种尺寸小于取向层的期望尺寸的基础图案，以制造用于印刷具有所述期望尺寸的取向层的压模；
通过将所述基础图案排列到基片上来制造基础主体，以实现所述期望尺寸；
将填充树脂填充到在所述排列的基础图案的界面区域之间形成的间隙中；
通过使用阻断膜来覆盖填充有所述填充树脂的基础主体的间隙的上侧部位；
通过照射光来初步固化所述填充树脂；
移除所述阻断膜；
将所述基础主体浸没到充满水的槽中；
通过向所述基础主体的所述填充树脂的区域照射光来固化所述填充树脂；以及
在将所述基础主体从水中取出后干燥所述基础主体。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述填充树脂包括与用来制造基础图案的材料相同的感光材料，并且所述基片和所述阻断膜包括PET膜。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，光将照射所述浸没在水中的填充树脂的区域40分钟至80分钟。
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