CN102809850B - 一种取向膜摩擦方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及薄膜液晶显示器的制作方法，尤其涉及一种取向膜摩擦方法。以解决现有工艺条件下，低摩擦强度下取向膜对液晶分子定向排列能力影响较弱，取向膜对附着在其上的液晶分子的定向效果较差，进而引起对比度降低等显示不良的问题。本发明实施例的方法包括：在摩擦辊对涂覆取向膜的基板摩擦前，升高所述取向膜的温度；使用摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理。由于通过升高取向膜表面温度，提高了取向膜分子的平均动能，增强了取向膜对附着在其上的液晶分子的定向效果，从而提高了显示器的对比度。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜液晶显示器的制作方法，尤其涉及一种取向膜摩擦方法。
背景技术
液晶显示器的工作原理为：通过改变施加在液晶上的电压改变液晶分子的偏转角度，从而控制偏振光旋转方向和偏振状态，进而控制偏振光能够透过偏振片或者不能透过偏振片，以实现液晶显示器件显示状态的改变。因此，在薄膜液晶显示器的制作过程中，液晶面板的制作方法中液晶的取向直接影响着显示器的各项品质。
在一般情况下，液晶分子长轴方向的排列是随机取向且分布式杂乱无章的，为了使大部分液晶分子的长轴方向能沿着一个方向排列，通常采用的方法为：使用摩擦辊摩擦取向膜，使取向膜的分子有序排列，进而使取向膜的分子与液晶分子之间的相互作用力增强，并影响液晶分子的定向效果。
液晶面板的剖面结构图如图1所示，从图中可以看出，液晶面板由阵列基板1，彩膜基板2，取向膜4，封框胶3和液晶5组成，其中取向膜4涂敷在阵列基板1和彩膜基板2的表面，将涂敷有取向膜4的阵列基板1和彩膜基板2的表面与液晶5接触，阵列基板1和彩膜基板2通过封框胶3密封其中的液晶5，形成一个完整的液晶面板。通过摩擦方法使得取向膜4表面的分子定向排列，从而依靠分子间的相互作用对附着在其上的液晶分子起到定向的效果。
现有摩擦方法如图2所示，常温下以涂覆取向膜4的阵列基板1装载在基台6上为例，基台6带动涂覆取向膜4的阵列基板1或涂覆取向膜4的彩膜基板2以恒定的速度通过一根固定的高速旋转的摩擦辊7（摩擦辊上缠绕着摩擦布），使取向膜4表面的分子沿摩擦方向排列。取向膜对液晶分子取向作用如图3所示，摩擦强度较低时，取向膜4的分子对附着其上的液晶分子的定向效果较弱。
因此，现有工艺条件下，低摩擦强度下取向膜对液晶分子定向排列能力影响较弱，这会导致取向膜对附着在其上的液晶分子的定向效果较差，引起对比度降低等显示不良。
发明内容
本发明的目的是提供一种取向膜摩擦方法，以解决现有工艺条件下，低摩擦强度下取向膜对液晶分子定向排列能力影响较弱，取向膜对附着在其上的液晶分子的定向效果较差，进而引起对比度降低等显示不良的问题。
本发明实施例提供了一种取向膜摩擦方法，包括：
在摩擦辊对涂覆取向膜的基板摩擦前，升高所述取向膜的温度；使用摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理。
较佳地，升高所述取向膜的温度包括：在所述基板涂覆的取向膜的上方对取向膜进行加热处理。
较佳地，对取向膜进行加热处理后，使所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度在50℃-150℃之间。
较佳地，使所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为80℃。
较佳地，所述基板是阵列基板或彩膜基板。
较佳地，对所述涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为800mJ/cm2-2500mJ/cm2。
较佳地，对所述涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为1200mJ/cm2。
较佳地，所述用摩擦辊上的摩擦布通过旋转对取向膜进行摩擦处理之前，还包括：根据所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度和摩擦辊转速的对应关系，确定所述基板上涂覆的取向膜的不同的表面温度对应的摩擦辊的转速；根据确定的转速，用摩擦辊上的摩擦布通过旋转对取向膜进行摩擦处理。
较佳地，当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为50℃，所述摩擦辊的转速为1000rpm；当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为80℃，所述摩擦辊的转速为800rpm；当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为110℃，所述摩擦辊的转速为800rpm；当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为150℃，所述摩擦辊的转速为600rpm。
本发明实施例通过升高取向膜表面温度，提高取向膜分子的平均动能，增强了取向膜对附着在其上的液晶分子的定向效果，提高了显示器的对比度。
附图说明
图1为背景技术中液晶面板的剖面结构图；
图2为背景技术中现有摩擦方法示意图；
图3为背景技术中取向膜对液晶分子取向作用示意图；
图4为本发明实施例中取向膜摩擦方法流程示意图；
图5为本发明实施例中取向膜摩擦装置示意图；
图6为本发明实施例中传统取向膜摩擦方法流程示意图；
图7为本发明实施例中取向膜温度升高至50℃时取向膜摩擦方法流程示意图；
图8为本发明实施例中取向膜温度升高至80℃时取向膜摩擦方法流程示意图；
图9为本发明实施例中取向膜温度升高至110℃时取向膜摩擦方法流程示意图；
图10为本发明实施例中取向膜温度升高至150℃时取向膜摩擦方法流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例采用在摩擦辊对涂覆取向膜的基板摩擦前，升高取向膜的温度；使用摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理。通过采用升高取向膜的温度的方法，使取向膜在低摩擦强度下可以达到较高的有序度，进而增强了取向膜对液晶分子定向排列的能力，提高了显示器的对比度。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图4所示，本发明实施例一种取向膜摩擦方法包括下列步骤：
步骤401：在摩擦辊对涂覆取向膜的基板摩擦前，升高取向膜的温度；
步骤402：使用摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理。
较佳地，步骤401中可以通过加热装置对取向膜进行加热。
具体的，将涂覆有取向膜的基板装载在基台上，驱动基台前方的加热装置，并驱动基台向加热装置方向运行，使装载在基台上的基板上涂覆的取向膜运行至加热装置的加热区域。
在实施中，将取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度升高到50℃-150℃。
较佳地，将取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度升高到80℃。
在实施中，在相同加热时间条件下，加热装置使取向膜表面温度升高的越高，所需的加热能量越大，对涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为800mJ/cm2-2500mJ/cm2。较佳地对涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为1200mJ/cm2。
较佳地，当取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜表面温度与预先设定的取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜表面温度的温度误差范围为±5℃，若超出温度误差范围，则加热装置进行加热能量释放速度的调整。
较佳地，加热装置位于基台运行方向的上方或一侧。
其中，本发明实施例的加热装置可为激光加热器，或可升高取向膜表面温度的加热台。
基台上装载的基板可以是阵列基板或彩膜基板。
其中，加热区域的宽度与摩擦辊的直径成正比。较佳地加热区域宽度为摩擦辊在取向膜上进行摩擦时的摩擦区域的2倍；加热区域的长度与涂覆有取向膜的基板长度相同。
在实施中，为了达到更好的效果，取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜表面温度不同，对应的摩擦辊转速也是不同的。
具体的，步骤402中，根据取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜表面温度和摩擦辊转速的对应关系，确定基板上涂覆的取向膜的不同表面温度对应的摩擦辊的转速；根据确定的转速，设定的摩擦辊对取向膜的压入量，用摩擦辊上的摩擦布通过旋转对取向膜进行摩擦处理。
摩擦辊的转速与取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度密切相关，取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度升高，可相应的降低摩擦辊的转速。
较佳地，加热处理的温度和摩擦辊转速的对应关系中，当取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为50℃时，摩擦辊的转速为1000rpm；当取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为80℃时，摩擦辊的转速为800rpm；当取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为110℃时，摩擦辊的转速为800rpm；当取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为150℃时，摩擦辊的转速为600rpm。
需要说明的是，上述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度和摩擦辊转速的对应关系中的数值只是举例说明，其他数值也同样适用本发明实施例。
较佳地，步骤402中，还可以通过温度监控装置监控进入取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜的表面温度。
其中，温度监控装置可安装在取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的一侧，或安装在取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的上方。温度监控装置可选择红外温度传感器等温度感应装置。
在具体实施过程中，摩擦辊转速，基台运行速度等参数影响摩擦辊上的摩擦布对取向膜的摩擦强度，摩擦强度的计算公式如下：
RubbingStrength=ND[1+2πr(n/60)/V]
其中，N为摩擦次数，D为摩擦辊对取向膜的压入量，r为摩擦辊的半径，n为摩擦辊的转速，V为基台的运行速度。
其中，由上式可知，在摩擦次数，摩擦辊对取向膜的压入量，摩擦辊的半径相同的情况下，摩擦强度与摩擦辊的转速成正比，与基台的运行速度成反比。
如图5所示，为本发明实施例的取向膜摩擦装置示意图，以涂覆取向膜的阵列基板1为例，摩擦装置由涂覆取向膜4的阵列基板1，基台6，摩擦辊7，加热装置8和温度监控装置9组成。
其中，涂覆有取向膜4的阵列基板1装载在基台6上，加热装置8位于基台6运行方向的一侧或上方，装载有涂覆有取向膜4的阵列基板1的基台6按照一定速度运行通过加热装置的加热区域，进入到摩擦辊上摩擦布对取向膜表面进行摩擦的摩擦区域，温度监控装置位于摩擦区域的一侧或位于摩擦区域的上方。
下面结合说明书附图，以4.3英寸ADS模式液晶屏，摩擦次数为一次，摩擦辊直径为70mm，摩擦辊对取向膜的压入量为0.3为例，对本发明实施例和传统方法作进一步详细描述。
如图6所示，为室温25℃条件下，采用传统方法对取向膜进行摩擦处理，包括下列步骤：
步骤601：将涂覆有取向膜的阵列基板装载在基台上；
步骤602：使装载有取向膜的阵列基板得基台以10mm/sec的运行速度向摩擦辊摩擦方向运行；
步骤603：以1200rpm的转速，使摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理，并结束本流程。
采用上述方法对取向膜进行处理，摩擦强度为246.1，使用处理后的取向膜组成的显示器的对比度为820。
如图7所示，本发明实施例以使取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度升高至50℃为例，包括下列步骤：
步骤701：将涂覆有取向膜的阵列基板装载在基台上；
步骤702：使装载有取向膜的阵列基板得基台以20mm/sec的运行速度向加热装置方向运行；
步骤703：加热装置对通过加热区域的装载在基台上的阵列基板上的取向膜进行加热，对涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为800mJ/cm2；
步骤704：使用温度监控装置对取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度进行监控，若取向膜的表面温度超过50℃±5℃的范围，则将取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度超出温度范围的信号输送给加热装置，调整加热装置释放加热能量的速度；
步骤705：以1000rpm的转速，使摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理，并结束本流程。
采用上述方法对取向膜进行处理，摩擦强度为110.2，使用处理后的取向膜组成的显示器的对比度为795。
如图8所示，本发明实施例以将取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度升高至80℃为例，包括下列步骤：
步骤801：将涂覆有取向膜的阵列基板装载在基台上；
步骤802：使装载有取向膜的阵列基板得基台以20mm/sec的运行速度向加热装置方向运行；
步骤803：加热装置对通过加热区域的装载在基台上的阵列基板上的取向膜进行加热，对涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为1200mJ/cm2；
步骤804：以800rpm的转速，使摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理，并结束本流程。
采用上述方法对取向膜进行处理，摩擦强度为88.2，使用处理后的取向膜组成的显示器的对比度为820。
如图9所示，本发明实施例以将取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度升高至110℃为例，包括下列步骤：
步骤901：将涂覆有取向膜的阵列基板装载在基台上；
步骤902：使装载有取向膜的阵列基板得基台以20mm/sec的运行速度向加热装置方向运行；
步骤903：加热装置对通过加热区域的装载在基台上的阵列基板上的取向膜进行加热，对涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为1600mJ/cm2；
步骤904：使用温度监控装置对取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度进行监控，若取向膜的表面温度超过110℃±5℃的范围，调整加热装置释放的加热能量的速度；
步骤905：以800rpm的转速，使摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理，并结束本流程。
采用上述方法对取向膜进行处理，摩擦强度为88.2，使用处理后的取向膜组成的显示器的对比度为793。
如图10所示，本发明实施例以取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为150℃为例，包括下列步骤：
步骤1001：将涂覆有取向膜的阵列基板装载在基台上；
步骤1002：使装载有取向膜的阵列基板得基台以20mm/sec的运行速度向加热装置方向运行；
步骤1003：加热装置对通过加热区域的装载在基台上的阵列基板上的取向膜进行加热，对涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为2500mJ/cm2；
步骤1004：使用温度监控装置对取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度进行监控，若取向膜的表面温度超过150℃±5℃的范围，则将取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度超出温度范围的信号输送给加热装置，调整加热装置的加热能量；
步骤1005：以600rpm的转速，使摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理，并结束本流程。
采用上述方法对取向膜进行处理，摩擦强度为66.2，使用处理后的取向膜组成的显示器的对比度为811。
从上述几个实施例，室温25℃条件下，摩擦辊的转速为1200rpm，摩擦强度为246.1时，显示器的对比度为820；取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为50℃，摩擦辊的转速为1000rpm，摩擦强度为110.2时，显示器的对比度为795；取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为80℃，摩擦辊的转速为800rpm，摩擦强度为88.2时，显示器的对比度为820；取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为110℃，摩擦辊的转速为800rpm，摩擦强度为88.2时，显示器的对比度为793；取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为150℃，摩擦辊的转速为600rpm，摩擦强度为66.2时，显示器的对比度为811。
从上述实施例数据中可以看出：室温条件下，需要通过较高的摩擦辊转速达到较高的摩擦强度，取向膜才能获得较好的摩擦效果，以及较好的显示器对比度；但较高的摩擦强度会使摩擦辊上的摩擦布的绒毛产生不可逆形变，会导致摩擦辊上的摩擦布在取向膜上的摩擦密度不均一，使取向膜对液晶分子的定向效果强弱不一，进而影响显示器的对比度。
采用升高取向膜表面温度的方法后，可根据取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度适当降低摩擦辊的转速，在相对较低的摩擦强度下，就可以获得较好的摩擦效果以及较好的显示器对比度；相对较低的摩擦强度使摩擦辊上的摩擦布的绒毛产生不可逆形变的可能性降低，减少了由于摩擦辊上的摩擦布在取向膜上的摩擦密度不均一产生取向膜对液晶分子的定向效果强弱不一的问题，进而获得了较好的显示器的对比度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种取向膜摩擦方法，其特征在于，包括：
在摩擦辊对涂覆取向膜的基板摩擦前，将涂覆有取向膜的基板装载在基台上，驱动基台前方的加热装置，并驱动基台向加热装置方向运行，使装载在基台上的基板上涂覆的取向膜运行至加热装置的加热区域，采用所述加热装置在所述取向膜的上方对取向膜进行加热处理；
使用摩擦辊上的摩擦布对取向膜进行摩擦处理，并通过温度监控装置监控进入取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜的表面温度，当取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜表面温度与预先设定的取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的取向膜表面温度的温度误差超出温度误差范围±5℃时，则所述加热装置进行加热能量释放速度的调整。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，对取向膜进行加热处理后，使所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度在50℃-150℃之间。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，对取向膜进行加热处理后，使所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为80℃。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述基板是阵列基板或彩膜基板。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，对所述涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为800mJ/cm2-2500mJ/cm2。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，对所述涂覆的取向膜进行加热处理的加热能量为1200mJ/cm2。
7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述用摩擦辊上的摩擦布通过旋转对取向膜进行摩擦处理之前，还包括：
根据所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度和摩擦辊转速的对应关系，确定所述基板上涂覆的取向膜的不同的表面温度对应的摩擦辊的转速；
根据确定的转速，用摩擦辊上的摩擦布通过旋转对取向膜进行摩擦处理。
8.如权利要求7所述方法，其特征在于，
当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为50℃，所述摩擦辊的转速为1000rpm；
当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为80℃，所述摩擦辊的转速为800rpm；
当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为110℃，所述摩擦辊的转速为800rpm；
当所述取向膜与摩擦辊上的摩擦布的接触区域的表面温度为150℃，所述摩擦辊的转速为600rpm。
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Granted publication date: 20150826 Termination date: 20200813 |