CN104635382A - 曝光系统与曝光工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种曝光系统与曝光工艺。其中，曝光系统是对一组立液晶面板进行曝光工艺。组立液晶面板具有一应连续曝光时间。曝光系统包括一光源装置、一快门装置以及一控制装置。光源装置可发射一光线照射于组立液晶面板。快门装置位于光线的光路径上。控制装置控制光源装置或快门装置，进而控制照射于组立液晶面板的光源照度，控制装置令组立液晶面板于曝光工艺中具有多个接受第一光源照度的第一曝光时间与多个接受第二光源照度的第二曝光时间，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间交错排置，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质等于应连续曝光时间。

Description

曝光系统与曝光工艺
技术领域
本发明是关于一种曝光系统与曝光工艺，特别关于一种组立液晶面板的曝光系统与曝光工艺。
背景技术
随着科技的进步，平面显示装置已经广泛的被运用在各种领域，尤其是液晶显示装置，因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中，例如移动电话、可携式多媒体装置、笔记本电脑、液晶电视及液晶荧幕等等。
目前液晶显示装置的制造业者在提升薄膜晶体管液晶显示装置（TFT LCD）的广视角技术（Multi-domain Vertical Alignment,MVA）上，聚合物稳定配向（或称聚合物持续配向，Polymer Sustained Alignment,PSA）是一种用以提升开口率与对比等光学性能的成熟及量产的技术。其中，PSA技术是在面板的液晶滴入（One Drop Filling,ODF）工艺中，于液晶中混合一光反应性单体（monomer）后施加电压，并进行光线（例如紫外光）的曝光照射，使液晶分子内的光反应性单体聚合（产生高分子配向层），且单体会依照图案化透明导电层的图案而产生的电场方向排列聚合，进而影响液晶分子排列而达到使液晶配向的目的。
一般业界常见的PSA工艺的曝光系统及曝光工艺中，是使用固定光源波长与照度的紫外光于一应连续曝光时间下对液晶层内的光反应单体持续照射，使其产生光聚合反应后而使液晶分子产生稳定配向而具有广视角的目的。然而，于应连续曝光时间内将固定强度的紫外光照射于液晶显示面板时，由于液晶显示面板内需要具备有彩色光阻（即彩色滤光层）作为全彩化显示的必要材料，而且为了达到高开口率的设计或是防止面板内因机构设计所产生的段差造成的漏光问题，常会使用平坦化材料（即Over Coating）或一些光阻材料进行涂布填平。但是，此类有机光阻材料、或面板内填充的液晶分子或玻璃基板上的高分子薄膜层（材料例如为聚亚酰胺，PI）都有可能因照射紫外光而被破坏，导致液晶显示面板的光学表现不佳或信赖性测试的失败。
发明内容
本发明的目的为提供一种曝光系统及曝光工艺，除了可使显示面板的液晶分子产生稳定配向而具有广视角的目的之外，又可减少其内部组件被破坏而影响其光学效能或信赖性测试。
为达上述目的，依据本发明的一种曝光系统是对一组立液晶面板进行一曝光工艺以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层。曝光系统包括一光源装置、一快门装置以及一控制装置。光源装置可发射一光线照射于组立液晶面板。快门装置设置于光源装置与组立液晶面板之间，并位于光线的光路径上。控制装置与光源装置及快门装置电性连接，控制装置控制光源装置或快门装置，进而控制曝光工艺中光线照射于组立液晶面板的光源照度，控制装置令组立液晶面板于曝光工艺中具有多个接受第一光源照度的第一曝光时间与多个接受第二光源照度的第二曝光时间，第一光源照度不同于第二光源照度且该等第一曝光时间与该等第二曝光时间交错排置，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间，其中，应连续曝光时间是以光线连续照射令液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且预定转化率范围为80%～100%。
在一实施例中，各第一曝光时间是各第二曝光时间的0.5～5倍。
在一实施例中，在该等第二曝光时间中，控制装置控制光源装置或快门装置令组立液晶面板所接受的第二光源照度小于第一光源照度。
在一实施例中，在该等第二曝光时间中，控制装置控制光源装置或快门装置令组立液晶面板所接受的第二光源照度实质等于零。
在一实施例中，快门装置包含一偏光板式快门单元、一开合式快门单元、一履带卷动式快门单元或一百叶窗式快门单元。
在一实施例中，偏光板式快门单元包含二个不同偏振轴的偏光板。
为达上述目的，依据本发明的一种曝光工艺是对一组立液晶面板进行一曝光工艺以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层，组立液晶面板中的光反应单体具有在一预设波长光线连续照射下的一应连续曝光时间。曝光工艺包括一步骤(A)：令一光线以一第一光源照度在一第一曝光时间中照射组立液晶面板，以使液晶中的光反应单体产生聚合反应；一步骤(B)：令该光线以一第二光源照度在一第二曝光时间中照射组立液晶面板，且第二光源照度小于第一光源照度；以及一步骤(C)：重复步骤(A)与步骤(B)，以使该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间，其中，应连续曝光时间是以光线连续照射令液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且预定转化率范围为80%～100%。
在一实施例中，第二光源照度小于第一光源照度。
在一实施例中，步骤(A)中的第一曝光时间是步骤(B)中的第二曝光时间的0.5～5倍。
在一实施例中，步骤(B)中的第二光源照度实质等于零。
在一实施例中，步骤(A)是以一光源装置发出光线照射组立液晶面板，而步骤(B)是以一控制装置阻挡光源装置对组立液晶面板的照射。
在一实施例中，步骤(B)是以控制装置控制光源装置关闭而对组立液晶面板提供第二光源照度。
在一实施例中，步骤(B)是以控制装置控制一快门装置遮挡光源装置照射至组立液晶面板上的光线而对组立液晶面板提供第二光源照度。
承上所述，依据本发明的曝光系统及曝光工艺中，是对一组立液晶面板进行曝光工艺以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层。其中，控制装置可控制光源装置或快门装置，进而可控制曝光工艺中光线照射于组立液晶面板的光照量，其中控制装置令组立液晶面板于曝光工艺中具有多个接受第一光源照度的第一曝光时间与多个接受第二光源照度的第二曝光时间，第一光源照度不同于第二光源照度且该等第一曝光时间与该等第二曝光时间交错排置，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间其中，应连续曝光时间是以光线连续照射令液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且预定转化率范围为80%～100%。藉此，使得照射于组立液晶面板的光线的实际曝光总剂量小于应连续曝光时间内照射于组立液晶面板的应曝光总剂量。因此，曝光系统及曝光工艺除了足以使显示面板的液晶分子产生稳定配向而具有广视角的目的之外，又可减少显示面板内部组件（例如有机光阻材料或其它）被破坏而影响其光学效能或信赖性测试。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1A为一种显示面板的剖视示意图。
图1B为另一种显示面板的剖视示意图。
图2A及图2B分别为本发明较佳实施例的一种曝光系统对一组立液晶面板进行曝光工艺的示意图。
图3A、图3B、图4A、图4B、图5A及图5B分别为本发明较佳实施例另一实施态样的曝光系统对组立液晶面板进行曝光工艺的示意图。
图6为本发明的曝光方式与现有技术的曝光方式的比较示意图。
图7A及图7B分别为不同的光线照射条件下，应用本发明的曝光系统对组立液晶面板进行照光后，光反应单体的转化率与照射时间的关系示意图。
图8为本发明较佳实施例的一种曝光工艺的步骤流程示意图。
附图标号说明：
1、1a～1c：曝光系统
11：光源装置
12、12a～12c：快门装置
121、122：偏光板
123、124：快门元件
125、126：卷动轴
127：传输带
128：百叶窗元件
2：组立液晶面板
3、3a：显示面板
31：第一基板
311、321：高分子薄膜层
312、322：透光基板
313：第一透明导电层
32：第二基板
323：第二透明导电层
33：液晶层
34：密封材料
A～C：步骤
L：光线
O：开口
T1、T2：照射时间
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的曝光系统及曝光工艺，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
曝光系统可对一组立液晶面板（assembly liquid crystal cell）进行一曝光工艺，以令组立液晶面板内的液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层。于此所谓的“组立液晶面板”是指已完成上、下基板及液晶层的填充及组装，但未进行切割而成为单一显示面板产品的面板。其中，一个组立液晶面板内可包含一个显示面板（包含一组上、下基板及一个液晶层），或包含多组显示面板（包含多组上、下基板及多个液晶层，各上、下基板与一液晶层可组成一显示面板，但未经切割工艺），于此，并不加以特别限定组立液晶面板内含有的显示面板的数量。其中，于说明曝光系统的内容之前，请分别参照图1A及图1B所示，以说明一个显示面板3、3a的结构。于此，先特别说明的是，图1A及图1B显示一个切割完成的显示面板3、3a的结构，并非显示一个组立液晶面板的结构（组立液晶面板可包含一个显示面板3、3a或多个显示面板3、3a）。
如图1A所示，本实施例的显示面板3具有一第一基板31、一第二基板32及一液晶层33（液晶分子未显示），液晶层33夹置于第一基板31与第二基板32之间。其中，第一基板31可为一薄膜晶体管基板，而第二基板32可为一彩色滤光基板，不过，在其它的实施例中，彩色滤光基板上的一黑色矩阵层（black matrix）及一彩色滤光层（材料例如为有机光阻材料）也可分别设置于薄膜晶体管基板上，使第一基板31成为一BOA（BM on array）基板，或成为一COA（color filter on array）基板。
第一基板31及第二基板32分别包含一高分子薄膜层311、321及一透光基板312、322。高分子薄膜层311、321的材料例如但不限于为聚亚酰胺（polyimide,PI）。其中，高分子薄膜层311设置于面向第二基板32的透光基板312的一侧，而高分子薄膜层321设置于面向第一基板31的透光基板322的一侧。另外，显示面板3更具有一光反应单体材料（monomer，图未显示），于此，光反应单体材料可混合于液晶层33内，或混合于该等高分子薄膜层311、321内，或混合于液晶层33及该等高分子薄膜层311、321内，本发明并不限定。另外，第一基板31更包含一第一透明导电层313，而第二基板32更包含一第二透明导电层323。第一透明导电层313或第二透明导电层323的材料例如可为铟锡氧化物（indium-tin oxide,ITO）、铟锌氧化物（indium-zinc oxide,IZO）、铝锌氧化物（aluminum-zinc oxide,AZO）、镓锌氧化物（GZO）或锌氧化物（zinc oxide,ZnO），并不加以限定。其中，第一透明导电层313设置于透光基板312及高分子薄膜层311之间，而第二透明导电层323设置于透光基板322及高分子薄膜层321之间。此外，显示面板3更可具有一密封材料（如密封胶）34，密封材料34设置于第一基板31与第二基板32的周缘，并与第一基板31及第二基板32形成一密闭空间，而液晶层33设置于密闭空间内。
特别一提的是，在本实施例中，第一透明导电层313为一图案化透明导电层，第二透明导电层323为一非图案化透明导电层，不过，在其它的实施态样中，第二透明导电层323亦可为一图案化透明导电层。另外，本实施例的密封材料34设置于高分子薄膜层311、第一透明导电层313及高分子薄膜层321、第二透明导电层323之间而与高分子薄膜层311、321直接接触，不过，于其它的实施态样中，如图1B所示，显示面板3a的高分子薄膜层311、第一透明导电层313及高分子薄膜层321、第二透明导电层323可位于密封材料34、第一基板31及第二基板32所形成的密闭空间内，使得密封材料34设置于透光基板312与透光基板322之间而与透光基板312与透光基板322直接接触。特别注意的是，上述提到显示面板3（或3a）具有的元件中，由于组立液晶面板包含至少一显示面板3（或3a），因此，亦可说是组立液晶面板具有该等元件（第一基板、第二基板、液晶层、光反应单体材料、密封材料等）。此外，显示面板3（或3a）的结构只是举例，并不可用以限制本发明。
请参照图2A及图2B所示，其中，图2A及图2B分别为本发明较佳实施例的一种曝光系统1对一组立液晶面板2进行曝光工艺的示意图。组立液晶面板2包含至少一个上述的显示面板3。
本实施例的曝光系统1可对一个组立液晶面板2进行曝光工艺。本实施例并非限定只对一个组立液晶面板2进行曝光工艺，当然，曝光系统1也可通过一面板交换装置（图未显示）进行面板的交换而对更多组立液晶面板2进行曝光工艺。其中，面板交换装置可例如包含一机械手臂，并可夹持组立液晶面板2而将组立液晶面板2装载及卸载（load/unload）。换言之，面板交换装置可对组立液晶面板2进行面板装载及卸载工作。于此，装载例如以机械手臂夹持一尚未进行曝光工艺的组立液晶面板2置放于平台上，而卸载是指夹持已完成曝光工艺的组立液晶面板2离开平台。另外，当组立液晶面板2装载完成后，曝光系统1可对组立液晶面板2进行对位、扎针及通电等曝光前准备工作。其中，通电的目的是使显示面板3的第一透明导电层313与第二透明导电层323之间产生一电场，使液晶层33内的液晶依据第一基板31的第一透明导电层313的图案（即slit pattern）进行排列后，于曝光工艺中使光反应性单体聚合形成高分子配向层，进而达到使液晶配向的目的，藉此提升液晶显示面板的开口率与对比等光学性能。
由于组立液晶面板2至少包含一显示面板3，而显示面板3具有光反应单体材料混合于液晶层33内（或混合于该等高分子薄膜层311、321内，或混合于液晶层33及该等高分子薄膜层311、321内），因此，于现有使用的PSA曝光工艺中，为了使光反应单体材料产生光聚合反应而使液晶分子产生稳定配向而使显示面板3具有广视角，一般是使用固定强度的一预设波长光线（例如紫外光）对光反应单体持续照射一应连续曝光时间令液晶中的光反应单体聚合至足够的转化率（即一预定的转化率）来达到液晶配向的目的。考虑到配向锚定力（Anchoring Force）与单体残留率对液晶的影响，应连续曝光时间至少要令液晶中的光反应单体的转化率达到80%以上。其中，不同的光反应单体可能需要不同的应连续曝光时间才可使光反应单体产生硬化反应，此为组立液晶面板2的“应连续曝光时间”的定义。因此，组立液晶面板2的应连续曝光时间将因所添加的光反应单体的不同而有所差异。举例来说，本实施例是使用具有芳香环的光反应单体，并以固定波长的紫外光照射，则其应连续曝光时间约为120分钟。为清楚解释本发明技术手段，本发明利用光剂量（Photo dosage）的概念做说明，而光剂量的定义是光源照度（即单位面积下的光辐射通量）对时间的积分，此为本技术领域人员所周知，因此在现有的PSA工艺中于该应连续曝光时间内，照射于组立液晶面板2的光线L也具有一应曝光总剂量。
曝光系统1包括一光源装置11、一快门（Shutter）装置12以及一控制装置（图未显示）。
光源装置11具有至少一发光元件（图未显示）。其中，发光元件可发出一光线L照射于组立液晶面板2上，使混合于组立液晶面板2内的液晶层及或高分子薄膜层的光反应性单体固化。于此，发光元件所发出的光线L可为一平行光或一发散光，并例如可为紫外光（UV）、红外线、X光或可见光。本实施例的光源装置11所发出的光线L是以发散的紫外光为例，而且具有固定光强度。
快门装置12设置于光源装置11与组立液晶面板2之间，并位于光线L的光路径上。换言之，光源装置11所发出的光线L通过快门装置12后才可到达组立液晶面板2。其中，快门装置12可为一遮光控制装置，并例如包含一偏光板式快门单元、一开合式快门单元、一履带卷动式快门单元或一百叶窗式快门单元。于此，以偏光板式快门单元为例。偏光板式快门单元至少包含二个不同偏振轴（Polarization axis）的偏光板121、122（Polarizer）。二偏光板121、122的组合可改变光线L的偏振方向（例如只让一个方向的光线L通过）。其中，二偏光板121、122的偏振轴可相差90度（互为垂直），或者可依需求设定二偏光板121、122的偏振轴相差为不同角度来控制通过的光量（Dosage）。于此，以二偏光板121、122的偏振轴互为垂直（角度为90度）为例。其中，如图2A所示，当控制二偏光板121、122的偏振轴互为平行时，可使某一方向的光线L通过；另外，如图2B所示，当控制二偏光板121、122的偏振轴互为垂直时，可遮住光线L。藉此，可控制照射于组立液晶面板2的光源照度，使得照射于组立液晶面板2的光线L为非连续性的光线而具有较小的光辐射通量，于此，可称为脉冲式照射方式（一时间光线L通过，另一时间光线L几乎不通过）。另外，并不限定组立液晶面板2接受光线L照射与停止照射的频率。
另外，控制装置与光源装置11及快门装置12电性连接。控制装置可控制光源装置11或快门装置12，或同时控制光源装置11及快门装置12，进而控制照射于组立液晶面板2的光线L的光剂量（光线照射能量）。其中，控制装置可令组立液晶面板2于曝光工艺中具有多个接受第一光源照度的第一曝光时间与多个接受第二光源照度的第二曝光时间。于此，光源照度等于单位面积下所接受的光辐射通量（flux）。其中，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间交错排置。于此，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间交错排置，是指以第一光源照度照射第一曝光时间后，再以第二光源照度照射第二曝光时间，之后，重复再以第一光源照度照射第一曝光时间及第二光源照度照射第二曝光时间。此外，照射于组立液晶面板2的该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质上等于组立液晶面板2的应连续曝光时间。值得一提的是，本发明并不限定所有的第一曝光时间都相等，也不限定所有的第二曝光时间都相等。换言之，该等第一曝光时间或该等第二曝光时间可以为不同的时间，但在工艺稳定的考虑下，本发明仍是以相同的第一曝光时间及第二曝光时间的比例为一曝光工艺的较佳实施方式。
在本实施例中，如图2A所示，控制装置控制快门装置12的二偏光板121、122的偏振轴，藉以控制照射于组立液晶面板2的光线L的时间及光能量，使组立液晶面板2于曝光工艺中接受第一光源照度的多个第一曝光时间与第二光源照度的多个第二曝光时间（第一曝光时间、第二曝光时间交错）。换言之，本实施例的光线L的照射方式不同于传统PSA工艺的连续照射，而是一种脉冲式、不连续的照射方式。
举例而言，若一般使用固定强度的光线L的PSA工艺对一组立液晶面板2持续照射100分钟时，才能使光反应单体固化而使液晶分子产生稳定配向的目的，则100分钟即为应连续曝光时间。但应用本实施例对偏光板式快门单元的二偏光板121、122的控制，可使光线L对组立液晶面板2例如每照射（第一光源照度）10分钟后停止照射（第二光源照度实质上等于零）10分钟的频率（每一个第一曝光时间皆为10分钟，每一个第二曝光时间亦为10分钟），将使得组立液晶面板2的照光时的第一曝光时间的加总（即实际曝光时间）为50分钟，未照光的第二曝光时间的加总（即未曝光时间）亦为50分钟，且所有的第一曝光时间的加总与所有第二曝光时间的加总仍等于应连续曝光时间（100分钟）。
在本实施例中，在该等第二曝光时间中，控制装置是控制快门装置12遮挡光线L，使组立液晶面板2不被光源装置11的光线照射到。不过，在其它的实施态样中，控制装置也可控制光源装置11关闭而不发光，一样可使组立液晶面板2不被光线照射到。不过，此仅为举例，在其它的实施例中，第二光源照度不一定要等于零。例如控制装置可于第二曝光时间控制光源装置11发出的第二光源照度为第一光源照度的一半值，或是第二光源照度为小于第一光源照度的可变化强度即可。此外，本实施例的第一曝光时间是第二曝光时间的1倍（分别为10分钟），然而，此亦为举例，在其它的实施态样中，第一曝光时间可以是第二曝光时间的0.5倍至5倍，或者，第一曝光时间是第二曝光时间的不固定倍数亦可。
由于光源照度对时间的积分可得到光线能量，因此，本实施例控制照射10分钟、停止照射10分钟时，组立液晶面板2的光线实际曝光总剂量会小于其应曝光总剂量。藉此，光线的实际曝光总剂量除了可使组立液晶面板2的液晶分子产生稳定配向而具有广视角的目的之外，又可减少其内部组件（例如有机光阻材料或其它）被破坏而影响其光学效能或信赖性测试。虽然组立液晶面板2的实际曝光时间小于应连续曝光时间，且实际曝光总剂量小于应曝光总剂量，但是其液晶层内的光反应单体在吸收较少的光能量下亦能完全反应，此与液晶层内光反应单体因区域性的光聚合反应不均产生的单体浓度差而引起的扩散效应有关。
另外，请分别参照图3A至图5B所示，其分别为本发明较佳实施例另一实施态样的曝光系统1a、1b、1c对组立液晶面板2进行曝光工艺的示意图。
如图3A及图3B所示，与图2A及图2B的曝光系统1主要的不同在于，曝光系统1a的快门装置12a为一开合式快门单元。开合式快门单元包含至少二个可开启与闭合的快门元件123、124。其中，当控制装置控制快门元件123、124分别往两侧开启时，则可让光线L通过而照射于组立液晶面板2；当控制装置控制快门元件123、124分别往中间闭合时，则可遮蔽光线L而不照射于组立液晶面板2。藉此，使得光线L照射于组立液晶面板2的实际曝光时间会小于其应连续曝光时间，实际曝光总剂量也会小于其应曝光总剂量（且所有的第一曝光时间的加总与所有第二曝光时间的加总仍等于应连续曝光时间）。
如图4A及图4B所示，与图2A及图2B的曝光系统1主要的不同在于，曝光系统1b的快门装置12b为一履带卷动式快门单元。履带卷动式快门单元包含二卷动轴125、126与具有至少一开口的一传输带127（例如于传输带127的上侧与下侧各有一开口O）。其中，二卷动轴125、126分别位于传输带127内部的两侧，通过控制装置控制卷动轴125、126的转动可带动传输带127的卷动。由于传输带127上具有二开口O，故当传输带127卷动时，光线L时而通过传输带127的二开口O而照射于组立液晶面板2上，时而被传输带127部分遮蔽而部分照射于组立液晶面板2，时而完全遮蔽而完全不照射于组立液晶面板2上，藉此，使得光线L照射于组立液晶面板2的实际曝光时间亦小于其应连续曝光时间，实际曝光总剂量也会小于其应曝光总剂量（且所有的第一曝光时间的加总与所有第二曝光时间的加总仍等于应连续曝光时间）。
如图5A及图5B所示，与图2A及图2B的曝光系统1主要的不同在于，曝光系统1c的快门装置12c为一百叶窗式快门单元。百叶窗式快门单元包含至少一个百叶窗元件128。其中，控制装置可控制百叶窗元件128的开启与闭合，藉以控制光线L通过而照射于组立液晶面板2的时间与能量，藉此，使得光线L照射于组立液晶面板2的实际曝光时间会小于其应连续曝光时间，实际曝光总剂量也会小于其应曝光总剂量（所有的第一曝光时间的加总与所有第二曝光时间的加总仍等于应连续曝光时间）。
此外，曝光系统1a、1b、1c的其它技术特征可参照曝光系统1的相同元件，不再赘述。
值得一提的是，于上述的实施态样中，光源装置11所发出的光线L的波长及强度均为固定，且控制装置分别控制快门装置12、12a～12c，以控制照射于组立液晶面板2的光线L的时间及能量。不过，在其它的实施态样中，控制装置也可控制照射于组立液晶面板2的光线L的光强度为非固定值（即可变化的光强度），一样可控制第一光源照度的第一曝光时间与第二光源照度的第二曝光时间，使照射于组立液晶面板2的实际曝光总剂量小于其应曝光总剂量。
曝光总剂量的说明如图6所示，在光学上一般定义已知光剂量为光源照度对时间的积分，也就是图6的曲线所涵盖的面积。在图6的实施例中，第一曝光时间相同于第二曝光时间，且在第二曝光时间中，组立液晶面板所接受的第二光源照度实质等于零；由图中的计算结果知道，本实施例的组立液晶面板所接受的实际曝光总剂量与现有连续式的曝光工艺应曝光总剂量相比，少了第二曝光时间的面积数值。因此可以很明显地了解本发明的技术手段是利用脉冲式的光源照度，同时配合时间的控制来令液晶中的光反应单体仍可以通过扩散来达到预定的转化率。
再配合参照图7A及图7B所示，其分别为不同光源照度与曝光时间搭配的条件下，应用上述曝光系统1对组立液晶面板2进行照光后，光反应单体的转化率与照射时间的关系示意图。其中，转化率的定义为：光反应单体转变成高分子配向层的比率。转化率越高，代表光反应单体硬化越完全。另外，图7A及图7B中显示“连续式”，表示现有曝光工艺以该光线连续对组立液晶面板2进行照射应连续曝光时间（例如为120分钟）后达到该预定的转化率，而图7A及图7B中显示例如脉冲式(10:10)，表示照光10分钟（第一曝光时间）后，停止照光10钟（第二曝光时间，且光源照度实质等于零），也就是说工艺一样进行120分钟，但实际曝光时间只有60分钟，以此类推。
如图7A所示，于应连续曝光时间内（例如120分钟）可发现，曝光系统1对组立液晶面板2进行照光（例如以UV光照射）时，脉冲式照射条件可达到与连续照射相近的转化率结果（此为上述提及的扩散效应的功效，亦即不照光时，部分光反应性单体通过扩散效应从非直接光照射区（即走线遮蔽区）移动至直接光照射区（即非走线遮蔽区），在下次有照光时能确实将扩散出来的单体进行光聚合反应，证明曝光系统1的有效性。
另外，图7B是由7A计算所得，将转化率对于一光源照度（相同于第一光源照度，且第二光源照度实质为零）的时间加总制作成曲线图，由图7B可知，欲达成相同的转化率（例如68%），本发明所需的第一光源照度的照射时间T1（即所需的该等第一曝光时间的加总）小于现有连续式曝光工艺所需的照射时间T2，通过积分计算后，亦能得知在达到相同转化率的条件下，本发明脉冲式照射条件的曝光总剂量小于现有连续照射式的曝光总剂量。因此，于相同的转化率时，曝光系统1对组立液晶面板2进行照光的曝光总剂量较小，对组立液晶面板2内部组件（例如有机光阻材料或其它）的破坏也较少。
以下，请再分别参照图2A、图2B以及图8所示，以说明曝光工艺的流程。其中，图8为本发明较佳实施例的一种曝光工艺的步骤流程示意图。
曝光工艺应用于曝光系统1而对一组立液晶面板2进行曝光工艺，以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层。其中，组立液晶面板2中的光反应单体具有在一预设波长光线连续照射下的一应连续曝光时间，而曝光系统1包含一光源装置11、一快门装置12及一控制装置，光源装置11可发射光线L，快门装置12设置于光源装置11与组立液晶面板2之间，并位于光线L的光路径上，控制装置与光源装置11及快门装置12电性连接。其中，需先通过例如面板交换装置移动组立液晶面板2并进行装载，使组立液晶面板2位于曝光系统1的下方，并位于光线L的光路径上，使光线L可照射于组立液晶面板2。装载完成后，再对组立液晶面板2进行面板对位、扎针及通电等曝光前准备工作。如图7所示，曝光工艺包括三个步骤A～步骤C。
首先，步骤A为：令一光线以一第一光源照度在一第一曝光时间中照射组立液晶面板2，以使液晶中的光反应单体产生聚合反应。如图2A所示，由控制装置控制快门装置12的偏光板121、122，使光线L可通过二偏光板121、122而以预设波长的光线L照射于组立液晶面板2，使组立液晶面板2具有一第一曝光时间，藉此，使混合于液晶层33及或高分子薄膜层311、321内的光反应性单体聚合。
接着，进行步骤B为：在步骤A之后，令光线以一第二光源照度在一第二曝光时间中照射组立液晶面板2，且第二光源照度不同于第一光源照度。其中，于步骤A中的第一曝光时间是步骤B中的第二曝光时间的0.5～5倍。在本实施例中，如图2B所示，光线L被二偏光板121、122遮挡而不照射于组立液晶面板2，使第二曝光时间内的第二光源照度实质上等于零。
接着，步骤C为：重复步骤A与步骤B，以使该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间，其中，应连续曝光时间是以光线连续照射令液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且预定转化率范围为80%～100%。
此外，曝光工艺及曝光系统1的其它技术特征已于上述中详述，不再多作说明。
综上所述，依据本发明的曝光系统及曝光工艺，对一组立液晶面板进行曝光工艺以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层。其中，控制装置可控制光源装置或快门装置，进而可控制曝光工艺中光线照射于组立液晶面板的光照量，其中控制装置令组立液晶面板于曝光工艺中具有多个接受第一光源照度的第一曝光时间与多个接受第二光源照度的第二曝光时间，第一光源照度不同于第二光源照度且该等第一曝光时间与该等第二曝光时间交错排置，该等第一曝光时间与该等第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间其中，应连续曝光时间是以光线连续照射令液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且预定转化率范围为80%～100%。藉此，使得照射于组立液晶面板的光线的实际曝光总剂量小于应连续曝光时间内照射于组立液晶面板的应曝光总剂量。因此，曝光系统及曝光工艺除了足以使显示面板的液晶分子产生稳定配向而具有广视角的目的之外，又可减少显示面板内部组件（例如有机光阻材料或其它）被破坏而影响其光学效能或信赖性测试。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求范围中。

Claims (13)

1.一种曝光系统，其特征在于，对一组立液晶面板进行一曝光工艺以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层，所述曝光系统包括：
一光源装置，可发射一光线照射于所述组立液晶面板；
一快门装置，设置于所述光源装置与所述组立液晶面板之间，并位于所述光线的光路径上；以及
一控制装置，与所述光源装置及所述快门装置电性连接，所述控制装置控制所述光源装置或所述快门装置，进而控制所述曝光工艺中光线照射于所述组立液晶面板的光源照度，所述控制装置令所述组立液晶面板于所述曝光工艺中具有多个接受第一光源照度的第一曝光时间与多个接受第二光源照度的第二曝光时间，所述第一光源照度不同于所述第二光源照度且所述第一曝光时间与所述第二曝光时间交错排置，所述第一曝光时间与所述第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间，其中，所述应连续曝光时间是以所述光线连续照射令所述液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且所述预定转化率范围为80%～100%。
2.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述第一曝光时间为所述第二曝光时间的0.5～5倍。
3.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，在所述第二曝光时间中，所述控制装置控制所述光源装置或所述快门装置令所述组立液晶面板所接受的所述第二光源照度小于所述第一光源照度。
4.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，在所述第二曝光时间中，所述控制装置控制所述光源装置或所述快门装置令所述组立液晶面板所接受的所述第二光源照度实质等于零。
5.如权利要求1所述的曝光系统，其特征在于，所述快门装置包含一偏光板式快门单元、一开合式快门单元、一履带卷动式快门单元或一百叶窗式快门单元。
6.如权利要求5所述的曝光系统，其特征在于，所述偏光板式快门单元包含二个不同偏振轴的偏光板。
7.一种曝光工艺，其特征在于，对一组立液晶面板进行一曝光工艺以令液晶中的光反应单体聚合成可控制液晶排列的高分子配向层，所述曝光工艺包括：
一步骤(A)：令一光线以一第一光源照度在一第一曝光时间中照射所述组立液晶面板，以使所述液晶中的光反应单体产生聚合反应；
一步骤(B)：在所述步骤(A)之后，令所述光线以一第二光源照度在一第二曝光时间中照射所述组立液晶面板，且所述第二光源照度不同于所述第一光源照度；以及
一步骤(C)：重复所述步骤(A)与所述步骤(B)，以使所述第一曝光时间与所述第二曝光时间的加总实质等于一应连续曝光时间，其中，所述应连续曝光时间是以所述光线连续照射令所述液晶中的光反应单体聚合至一预定转化率的时间，且所述预定转化率范围为80%～100%。
8.如权利要求7所述的曝光工艺，其特征在于，所述第二光源照度小于所述第一光源照度。
9.如权利要求7所述的曝光工艺，其特征在于，所述步骤(A)中的所述第一曝光时间是步骤(B)中的所述第二曝光时间的0.5～5倍。
10.如权利要求7所述的曝光工艺，其特征在于，所述步骤(B)中的所述第二光源照度实质等于零。
11.如权利要求7所述的曝光工艺，其特征在于，所述步骤(A)是以一光源装置发出所述光线照射所述组立液晶面板，而所述步骤(B)是以一控制装置阻挡所述光源装置对所述组立液晶面板的照射。
12.如权利要求11所述的曝光工艺，其特征在于，所述步骤(B)是以所述控制装置控制所述光源装置关闭而对所述组立液晶面板提供所述第二光源照度。
13.如权利要求11所述的曝光工艺，其特征在于，所述步骤(B)是以所述控制装置控制一快门装置遮挡所述光源装置照射至所述组立液晶面板上的光线而对所述组立液晶面板提供所述第二光源照度。
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