CN102981314B - 配向膜的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配向膜的制作方法。形成一具有一紫外光反应官能基的配向材料于一基板上。对基板上的配向材料进行一预烤步骤。提供一紫外光偏光片于基板上。对已预烤后的配向材料进行一配向处理，以照射一紫外光于基板上。紫外光穿透紫外光偏光片而照射到已预烤后的配向材料。对已配向处理后的配向材料进行一烘烤步骤，以完全固化配向材料。本发明的方法可减少配向不均及暗态漏光的形成产生，可具有较佳的制程良率且可达到广视角的效果。

Description

配向膜的制作方法

技术领域

本发明是有关于一种配向膜的制作方法，且特别是有关于一种光配向膜的制作方法。

背景技术

一般的液晶面板（liquid crystal panel）主要是由两片基板以及一配置于二基板之间的液晶层所构成。不论是主动矩阵式液晶显示器或者是被动矩阵式液晶显示器，两片基板上都必须具有配向膜（alignment layer）。配向膜的主要功能在于对液晶分子进行配向，以使液晶分子在两片基板之间呈现扭转的现象。一般而言，配向膜可用印刷方式或其它方式形成，其中以印刷方式形成配向膜的制程主要包括配向膜印刷以及配向处理两部份。在配向膜印刷的步骤中，通常是藉由印刷设备将聚酰亚胺（polyimide）制作于基板上，而在配向处理的步骤中是以定向摩擦（rubbing）的方式进行配向处理。

更具体来说，定向摩擦是指以接触式的方式对配向层与进行摩擦（rubbing）处理，以使配向层对液晶层的液晶分子产生配向效果。然而，这样的作法需要滚轮（roller）对玻璃基板表面进行摩擦配向，如此一来，不仅无法针对每个画素（pixel）进行多领域（multi-domain）的配向，所以无法达到广视角的效果。再者，接触式的制作方式较容易使配向层产生微尘（dust）或是静电。此外，由于需要滚轮对玻璃基板进行配向，因此当玻璃基板尺寸逐渐增大的情况下，不易应用于大尺寸的面板制作，较容易产生配向不均的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种配向膜的制作方法，可减少配向不均及暗态漏光的形成产生，可具有较佳的制程良率且可达到广视角的效果。

本发明提出一种配向膜的制作方法，其包括以下制程步骤。形成一具有一紫外光反应官能基的配向材料于一基板上。对基板上的配向材料进行一预烤步骤。提供一紫外光偏光片于基板上，其中紫外光偏光片包括金属相位光栅偏光板。对已预烤后的配向材料进行一配向处理，以照射一紫外光于基板上。紫外光穿透紫外光偏光片而照射到已预烤后的配向材料。对已配向处理后的配向材料进行一烘烤步骤，以完全固化配向材料。

在本发明的一实施例中，上述的预烤步骤的时间介于1分钟至30分钟之间，而预烤步骤的温度介于50℃至150℃之间。

在本发明的一实施例中，上述的紫外光的波长介于200奈米至400奈米之间，而紫外光的能量介于0.1焦耳至3焦耳，且紫外光的照射时间介于1秒至1000秒之间。

在本发明的一实施例中，上述的配向材料的材质包括具有光反应官能基的高分子材料。

在本发明的一实施例中，上述的烘烤步骤的时间介于1分钟至50分钟之间，而烘烤步骤的温度介于150℃至400℃之间。

在本发明的一实施例中，上述的配向膜的制作方法，更包括：对已固化的配向材料进行一水洗步骤。

在本发明的一实施例中，上述的水洗步骤是透过一水洗液对已固化的配向材料进行清洗。水洗液是由一水溶液与一异丙醇溶液所组成，且异丙醇的液重量百分比介于15%至60%之间。

在本发明的一实施例中，上述的基板包括一彩色滤光基板或一主动组件数组基板。

在本发明的一实施例中，上述的配向材料的紫外光反应官能基的变化是藉由傅立叶红外频谱分析仪进行检测。

基于上述，由于本发明的配向膜的制作方法是采用具有紫外光反应官能基的配向材料，且先透过紫外光穿透紫外光偏光片而照射到已预烤后的配向材料上，而后再进行烘烤步骤以固化配向材料，因此本发明所制作出的配向膜可具有较佳的配向效果。再者，相较于习知采用接触式的配向方式，本发明的配向膜的制作方法可有效降低配向膜损伤的机率及避免产生静电或粉屑颗粒而造成配向不良及暗态漏光的情形。故，本发明的配向膜的制作方法可具有较佳的制程良率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为本发明的一实施例的一种配向膜的制作方法的流程示意图。

图2A至图2E绘示为图1的配向膜的制作方法的剖面示意图。

【主要组件符号说明】

100：基板

110、110a、110b：配向材料

120：紫外光偏振片

U：紫外光

S10、S11、S12、S13、S14：步骤。

具体实施方式

图1绘示为本发明的一实施例的一种配向膜的制作方法的流程示意图。图2A至图2E绘示为图1的配向膜的制作方法的剖面示意图。请先同时参考图1与图2A，在本实施例中，形成一具有一紫外光反应官能基的配向材料110于一基板100上。本实施例的配向材料110的材质例如是具有光反应官能基的高分子材料，举例来说，如聚酰亚胺或聚酰胺酸，而基板100例如是一彩色滤光基板或一主动组件数组基板。

需说明的是，在形成配向材料110于基板100上之前，可先对基板100进行一清洁步骤，除了可以增加配向材料110与基板100之间的接合性外，亦可有效提升后续所形成的配向膜的产品可靠度。

接着，请同时参考图1与图2B，对基板100上的配向材料110进行一预烤步骤，以去除配向材料110中的部分溶剂（未绘示），但不会使配向材料110完全固化。此处，预烤步骤的时间介于1分钟至30分钟之间，而预烤步骤的温度介于50℃至150℃之间。

之后，请同时参考图1与图2C，提供一紫外光偏光片120于基板100上。此处，需说明的是，紫外光偏光片120例如为一种金属相位光栅偏光板（Wire grid polarize），其具有高耐热的效果，且其所采用的金属例如是金或铝。此金属相位光栅偏光板为一种利用金属在基板表面制作一排间隔极其细密的金属狭缝（通常大约与UV光的波长相当）。利用绕射原理可让偏振态与金属狭缝垂直的光线通过，而偏振与金属狭缝平行的光线反射，透过适当的光栅周期（grating period ）设计，可让非偏振光经由此一偏光板，产生一高度线性偏振光。

接着，并对已预烤后的配向材料110a进行一配向处理，以照射一紫外光U于基板100上。特别是，紫外光U穿透紫外光偏光片120而照射到已预烤后的配向材料110a。此处的紫外光偏光片120的目的在于使紫外光U穿透以提供配向材料110a一特定方向的线性偏振光源，而具有紫外光反应官能基的配向材料110a会因为紫外光U的照射而使紫外光反应官能基产生断裂。此处，配向材料110a的紫外光反应官能基的变化是可藉由傅立叶红外频谱分析仪进行检测而得知。

更具体来说，本实施例所采用的紫外光的波长介于200奈米至400奈米之间，而紫外光的能量介于0.1焦耳至3焦耳，且紫外光的照射时间介于1秒至1000秒之间。最后，请同时参考图1、图2D与图2E，对已配向处理后的配向材料110a进行一烘烤步骤，以完全固化配向材料110b。此处，进行烘烤步骤的目的在于完全去除配向材料110a中的溶剂，即脱水现象。此外，本实施例的烘烤步骤的时间介于1分钟至50分钟之间，而烘烤步骤的温度介于150℃至400℃之间。至此，已于基板100上完成配向膜110b的制作。

为了提升组立后的显示面板（未绘示）的良率，本实施例的配向膜的制作方法亦更包括对已固化的配向材料110b进行一水洗步骤，其中水洗步骤是透过一水洗液对已固化的配向材料110b进行清洗。此处，水洗液是由一水溶液（未绘示）与一异丙醇溶液（未绘示）所组成，而异丙醇的液重量百分比介于15%至60%之间。再者，进行完水洗步骤后，亦可再进行一干燥步骤，以透过一离子风扇（未绘示）、红外线加热或烘烤的方式干燥基板100。

由于本实施例的配向膜的制作方法是采用具有紫外光反应官能基的配向材料110，且透过紫外光U穿透紫外光偏光片120而照射到已预烤后的配向材料110a上，而后再进行烘烤步骤以固化配向材料110b，因此本实施例的配向材料110b是在完全固化之前已完成配向。故，本实施例所制作出的配向膜110b可具有较佳的配向效果。再者，相较于习知采用接触式的配向方式，本实施例的配向膜的制作方法可有效降低配向膜损伤的机率及避免产生静电或粉屑颗粒而造成配向不良及暗态漏光的情形。简言之，本实施例的配向膜的制作方法可具有较佳的制程良率。此外，透过紫外光偏光片120的设计，亦可使配向膜110b具有多领域的配向，进而可达到广视角的效果。

综上所述，由于本发明的配向膜的制作方法是采用具有紫外光反应官能基的配向材料，且先透过紫外光穿透紫外光偏光片而照射到已预烤后的配向材料上，而后再进行烘烤步骤以固化配向材料，因此本发明所制作出的配向膜可具有较佳的配向效果。再者，相较于习知采用接触式的配向方式，本发明的配向膜的制作方法可有效降低配向膜损伤的机率及避免产生静电或粉屑颗粒而造成配向不良及暗态漏光的情形。故，本发明的配向膜的制作方法可具有较佳的制程良率。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1. 一种配向膜的制作方法，其特征在于该方法步骤由以下步骤构成：

形成一具有一紫外光反应官能基的配向材料于一基板上；

对该基板上的该配向材料进行一预烤步骤；

提供一紫外光偏光片于该基板上，其中该紫外光偏光片包括金属相位光栅偏光板；

对已预烤后的该配向材料进行一配向处理，以照射一紫外光于该基板上，其中该紫外光穿透该紫外光偏光片而照射到已预烤后的该配向材料；以及

对已配向处理后的该配向材料进行一烘烤步骤，以完全固化该配向材料；

其中该预烤步骤的时间介于1分钟至30分钟之间，而该预烤步骤的温度介于50℃至150℃之间；

其中该紫外光的波长介于200奈米至400奈米之间，而该紫外光的能量介于0.1焦耳至3焦耳，且该紫外光的照射时间介于1秒至1000秒之间；

其中该烘烤步骤的时间介于1分钟至50分钟之间，而该烘烤步骤的温度介于150℃至400℃之间；

其中该配向材料的材质包括具有光反应官能基的高分子材料；

更包括对已固化的该配向材料进行一水洗步骤；

其中该水洗步骤是透过一水洗液对已固化的该配向材料进行清洗，该水洗液是由一水溶液与一异丙醇溶液所组成，且该异丙醇的液重量百分比介于15%至60%之间；

其中该基板包括一彩色滤光基板或一主动组件数组基板；

其中该配向材料的该紫外光反应官能基的变化是藉由傅立叶红外频谱分析仪进行检测。