CN104656314A - 摩擦配向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摩擦配向装置，其包括：用于承载待配向基板的基板载台；用于传送所述基板载台的传送机构，与所述基板载台连接；以及，能够沿自身轴线转动，用于在待配向基板通过时对该待配向基板进行滚动摩擦的摩擦辊，所述摩擦辊的轴线方向与所述基板载台上的待配向基板的至少一个侧边平行，所述摩擦辊的用于与待配向基板接触的底部的切线速度方向与所述基板载台的行进方向之间具有第一倾斜角α。本发明所提供的摩擦配向装置中摩擦辊的轴线与基板至少一个侧边平行，以使得经摩擦辊摩擦后在基板配向膜上所形成的沟槽的方向满足基板的取向需求，而将摩擦辊与基板均相对于基板行进方向倾斜设置，可以使摩擦辊上绒毛产生倾斜，而减小摩擦不良发生。

Description

摩擦配向装置

技术领域

本发明涉及液晶显示器制造技术领域，尤其涉及一种摩擦配向装置以及摩擦配向方法。

背景技术

液晶显示装置通常包括阵列基板、彩膜基板以及在阵列基板和彩膜基板对盒间填充的液晶层。当对液晶显示装置施加电压之后，处于阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子发生偏转，从而控制偏振光的旋转方向与偏振状态。为了使得液晶分子在偏转之前处于一种有序状态并按照预先设计进行排列，需要在填充液晶之前，在阵列基板和彩膜基板上形成配向膜。

在配向膜形成过程中，首先需要在基板上涂覆化合物(如：聚酰亚胺等)，待化合物固化形成化合物膜后，通过表面裹有摩擦布的摩擦辊以一定的压力打磨化合物膜，通过摩擦布尖端绒毛(Pile)的磨擦作用，在化合物膜的表面形成沿摩擦方向排列的沟槽，表面形成有沟槽的化合物膜即为配向膜。配向膜确定了液晶分子的准确取向，从而保证液晶面板按照预先设计的需要发挥旋光作用。

图1为现有技术中摩擦配向装置的结构示意图。如图1所示，摩擦配向装置主要包括摩擦辊10、基板载台20和载台导轨(图中未示出)。摩擦辊10为外围裹有摩擦布的柱状体；基板载台20用于承载玻璃基板30；基板载台20滑动设置于载台导轨上，能够在载台导轨上移动。当玻璃基板30放置在基板载台20上后，启动外部驱动装置，以使摩擦辊10高速转动，玻璃基板30在移动过程中，摩擦辊10上的摩擦布高速旋转对玻璃基板30上涂覆的化合物膜进行摩擦和挤压，从而在玻璃基板30上涂覆的化合物膜上形成微细的沟槽。

随着社会的发展和科技的进步，人们对显示器件的像素要求越来越高。对高像素的追求必然导致像素的设计越来越小，数量越来越多。而高PPI(PixelsPer Inch，每英寸所拥有的像素数目)必然导致阵列基板上的断差增多，由于阵列基板上的断差增多，使得在摩擦过程中摩擦辊的摩擦布上的尖端绒毛(Pile)易受到断差的影响而受到损伤，如图1所示，由于传统的ADS型液晶显示面板制造过程中所采用的摩擦配向装置中，摩擦辊与玻璃基板平行设置，且玻璃基板的运动方向与摩擦辊的底部速度切线方向相同，也就是，摩擦布与玻璃基板平行摩擦，这样在阵列基板上具有断差的位置摩擦布的尖端绒毛损伤后，在摩擦布经过玻璃基板的显示区域后，即会在显示区域留下配向不均现象，造成摩擦不良(Rubbing Mura)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摩擦配向装置，能够减少摩擦不良现象发生。

本发明所提供的技术方案如下：

一种摩擦配向装置，包括：

用于承载待配向基板的基板载台；

用于传送所述基板载台的传送机构，与所述基板载台连接；

以及，能够沿自身轴线转动，用于在待配向基板通过时对该待配向基板进行滚动摩擦的摩擦辊，所述摩擦辊的轴线方向与所述基板载台上的待配向基板的至少一个侧边平行，所述摩擦辊的用于与待配向基板接触的底部的切线速度方向与所述基板载台的行进方向之间具有第一倾斜角α。

进一步的，所述第一倾斜角α为5°～45°。

进一步的，待配向基板包括：相互平行的第一侧边和第二侧边以及相互平行的第三侧边和第四侧边，其中所述第一侧边和第二侧边与所述摩擦辊的轴线方向平行，且所述第一侧边为待配向基板的摩擦起始端，所述第二侧边为待配向基板的摩擦终止端；

所述摩擦辊外围包裹的摩擦布在与待配向基板平行的平面上的正投影长度L满足以下关系：L≥a+b×tgα；

其中，a为第一侧边的长度，b为第三侧边的长度。

进一步的，待配向基板还包括：由第一侧边和第三侧边形成的第一共端、由第一侧边和第四侧边形成的第二共端、由第二侧边和第三侧边形成的第三共端以及由第二侧边和第四侧边形成的第四共端，其中所述第三共端在第一投影面上的正投影落于所述第一共端在第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧，所述第二共端在第一投影面上的正投影落于所述第三共端在第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧，所述第一投影面为与待配向基板和待配向基板行进方向均垂直的一平面；

其中，在所述基板载台上还设置有用于防止待配向基板的所述第三侧边与所述基板载台的承载面之间所产生的断差对所述摩擦辊的摩擦绒毛产生损伤的第一板，所述第一板的厚度与待配向基板相同，且所述第一板的第一边靠近待配向基板且贴紧于待配向基板的第三侧边设置。

进一步的，所述第一板的第一边的长度大于等于待配向基板的第三侧边的长度。

进一步的，所述第一板还包括：与所述第一侧边平齐的第二边以及与所述第二边和所述第一边连接的第三边；其中，

所述第三边上的任一位置点在所述第一投影面上的正投影与所述第三共端在所述第一投影面上的正投影重合或者位于所述第三共端在所述第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧。

进一步的，所述第一板为三角形板，其第三边为连接所述第二边和所述第一边的直线边；

或者，所述第一板为多边形，其第三边为连接所述第二边和所述第一边的曲线边。

进一步的，在所述基板载台上还设置有用于防止待配向基板的所述第四侧边与所述基板载台的承载面之间所产生的断差对所述摩擦辊的摩擦绒毛产生损伤的第二板，所述第二板的厚度与待配向基板相同，且所述第二板的第四边靠近待配向基板且贴紧于待配向基板的第四侧边设置。

进一步的，所述第二板的第四边的长度大于等于待配向基板的第四侧边的长度。

进一步的，所述第二板还包括：与所述第二侧边平齐的第五边以及与所述第五边和所述第四边连接的第六边；其中，所述第六边上的任一位置点在所述第一投影面上的正投影与所述第二共端在所述第一投影面上的正投影重合或者位于所述第二共端在所述第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧。

进一步的，所述第二板为三角形板，其第六边为连接所述第四边和所述第五边的直线边；或者，所述第二板为多边形板，其第六边为连接所述第四边和所述第五边的曲线边。

本发明的有益效果如下：

本发明所提供的摩擦配向装置中摩擦辊的轴线与基板至少一个侧边平行，以使得经摩擦辊摩擦后在基板配向膜上所形成的沟槽的方向满足基板的取向需求，而将摩擦辊与基板均相对于基板行进方向倾斜设置，可以使摩擦辊上绒毛产生倾斜，而减小摩擦不良发生。

附图说明

图1表示传统的摩擦配向装置的结构示意图；

图2表示本发明所提供的摩擦配向装置的第一种实施例的结构示意图；

图3表示本发明所提供的摩擦配向装置的第二种实施例的结构示意图；

图4表示本发明所提供的摩擦配向装置的第三种实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

针对现有技术中摩擦配向装置容易由于基板上断差多导致摩擦布的尖端绒毛损伤，从而造成配向不均、摩擦不良等技术问题，本发明提供了一种摩擦配向装置，可以减少摩擦不良现象发生。

如图2至4所示，本发明提供了一种摩擦配向装置，包括：

用于承载待配向基板30的基板载台100；

用于传送所述基板载台100的传送机构(图中未示出)，与所述基板载台100连接；

以及，能够沿自身轴线转动，用于在待配向基板30通过时对该待配向基板30进行滚动摩擦的摩擦辊200，所述摩擦辊200的轴线方向与所述基板载台100上的待配向基板30的至少一个侧边平行，所述摩擦辊200的用于与待配向基板30接触的底部的切线速度方向F1与所述基板载台100的行进方向F2之间具有第一倾斜角α。

本发明所提供的摩擦配向装置中，摩擦辊200的轴线与基板30的至少一个侧边平行，从而摩擦辊200的底部切线速度方向F1与基板30的至少一个侧边仍垂直，基板30配向膜上的沟槽的方向是由摩擦辊200的方向决定(如图所示摩擦辊200的底部切线速度方向与基板30的一个侧边的方向一致)，从而经摩擦辊200摩擦后在基板30配向膜上所形成的沟槽的方向与现有技术中的配向摩擦装置在基板30配向膜上所形成的沟槽的方向仍一致，满足基板30上配向膜的取向需求；而将摩擦辊200与基板30均相对于基板30行进方向F2倾斜设置，可以使摩擦辊200的摩擦布的尖端绒毛在摩擦辊200的旋转作用力以及基板30的行进作用力两种作用力下产生倾斜，与基板30上的各像素形成的断差的接触方式与传统的摩擦配向装置相比，可以减少由于基板30上的断差存在导致的尖端绒毛损伤几率，进而减小摩擦不良发生。

本发明所提供的优选实施例中，所述第一倾斜角α为5°～45°。进一步优选的，所述第一倾斜角为15°。当第一倾斜角为5°～45°，尤其是第一倾斜角α为15°时，摩擦配向装置的配向更为均匀，摩擦效果更好。

需要说明的是，如图2所示，本发明中，优选的，摩擦辊200的旋转方向与待配向基板30的行进方向F2之间关系为：摩擦辊200的底部的切线速度方向F1在基板30行进方向F2上的分速度方向F1_x与待配向基板30行进方向F2一致。

在对本发明的摩擦配向装置的优选实施例进行说明之前，有必要对待配向基板30的结构进行说明。如图2所示，传统的待配向基板30均为矩形结构，待配向基板30包括四个侧边以及四个共端点。待配向基板30中四个侧边分别为：相互平行的第一侧边301和第二侧边302以及相互平行的第三侧边303和第四侧边304；待配向基板30的四个共端点分别为：由第一侧边301和第三侧边303形成的第一共端A、由第一侧边301和第四侧边304形成的第二共端B、由第二侧边302和第三侧边303形成的第三共端C以及由第二侧边302和第四侧边304形成的第四共端D。

其中，当采用本发明所提供的摩擦配向装置对待配向基板30进行处理时，将待配向基板30相对于其行进方向F2倾斜地设置时，如图2所示，待配向基板30的四个侧边具有以下结构特征：

所述第一侧边301和第二侧边302与所述摩擦辊200的轴线方向平行，且所述第一侧边301为待配向基板30的摩擦起始端，所述第二侧边302为待配向基板30的摩擦终止端；

所述第三共端C在第一投影面S上的正投影落于所述第一共端A在第一投影面S上的正投影的远离待配向基板30的一侧(即，待配置基板30的倾斜放置状态如图2所示时，第三侧边303的靠近摩擦辊200的一端端点位于第三侧边303的远离摩擦辊200的一端端点的内侧)；所述第二共端B在第一投影面S上的正投影落于所述第三共端C在第一投影面S上的正投影的远离待配向基板30的一侧(即，待配置基板30的倾斜放置状态如图2所示时，第二侧边302的靠近摩擦辊200的一端端点位于第三侧边303的远离摩擦辊200的一端端点的外侧)，其中所述第一投影面S为与待配向基板30和待配向基板30行进方向F2均垂直的一平面。

由于第三侧边303的两个端点中远离摩擦辊200一端(即所述第三共端C)在第一投影面S上(基板的行进方向F2上)的正投影落于其靠近摩擦辊200一端(即所述第一共端A)在第一投影面S上的正投影之外，因此，如图2所示，第三侧边303在基板30行进过程中经过摩擦辊200时，第三侧边303所经过的摩擦布区域位于基板30的第一侧边301所经过的摩擦布区域之外，因此，如图2所示，所述摩擦辊200外围包裹的摩擦布在与待配向基板30平行的平面上的正投影长度L需满足以下关系：L≥a+b×tgα；其中，a为第一侧边301的长度，b为第三侧边303的长度，以使得所述摩擦辊200外围包裹的摩擦布在轴线方向上的长度满足使得所述待配向基板30通过所述摩擦辊200时，待配向基板30的全部区域均能够被所述摩擦布摩擦到。

此外，由于第三侧边303的两个端点中远离摩擦辊200一端(即所述第三共端C)在第一投影面S上(基板30行进方向F2上)的正投影落于其靠近摩擦辊200一端(即所述第一共端A)在第一投影面S上的正投影之外，会存在由于待配向基板30的第三侧边303与基板载台100的承载面之间的断差而导致摩擦布的尖端绒毛损伤的问题，从而造成摩擦不良(L0斜线不良)。

因此，为了解决上述问题，本发明所提供的优选实施例中，如图3所示，在所述基板载台100上还设置有第一板40，所述第一板40的厚度与待配向基板30相同，且所述第一板40的第一边401靠近待配向基板30且贴紧于待配向基板30的第三侧边303设置。

采用上述方案，通过在基板载台100上设置一与待配向基板30厚度相同的第一板40，可以使摩擦布避免与待配向基板30的第三侧边303接触，从而防止待配向基板30的所述第三侧边303与所述基板载台100的承载面之间所产生的断差对所述摩擦辊200的摩擦绒毛产生损伤。

在本发明所提供的实施例中，优选的，如图3所示，所述第一板40的第一边401的长度大于等于待配向基板30的第三侧边303的长度。采用上述方案，将第一板40的第一边401设置为长度大于待配向基板30的第三侧边303的长度，以使得整个第三侧边303不会与基板载台100产生断差而损伤摩擦布。进一步优选的，所述第一板40的第一边401的长度等于待配向基板30的第三侧边303的长度，以防止由于第一板40的第一边401与基板载台100的承载面存在断差而损伤摩擦布的尖端绒毛。

此外，进一步的，若要保证摩擦布与第一板40的接触产生的尖端绒毛损伤不会影响到基板30的显示区域，第一板40的大小尺寸还需要满足在行进方向F2上(即第一投影面S上)至少覆盖住待配向基板30的第三侧边303，即，如图3所示，在基板30行进方向F2上通过第三共端C画第一直线N1，该第一直线N1即为基板30的第三侧边303的远离摩擦辊200一端的行进轨迹线，而将第一板40的远离第三侧边303的部分需设计为超出该第一直线N1，以保证第一板40与摩擦布接触而不会对摩擦布产生影响，因此，如图3所示，本发明所提供的优选实施例中，所述第一板40还包括：与所述第一侧边301平齐的第二边402以及与所述第二边402和所述第一边401连接的第三边403；其中，所述第三边403上的任一位置点在所述第一投影面S上的正投影与所述第三共端C在所述第一投影面S上的正投影重合或者位于所述第三共端C在所述第一投影面S上的正投影的远离待配向基板30的一侧。

采用上述方案，第一板40的远离第三侧边303的第三边403的任一位置点在所述第一投影面S上的正投影与所述第三共端C在所述第一投影面S上的正投影重合或者位于所述第三共端C在所述第一投影面S上的正投影的远离待配向基板30的一侧，即可使得第一板40的远离第三侧边303的部分超出第一直线N1，从而保证待配向基板30的整个第三侧边303不会对摩擦布产生影响。

如图3所示，本发明所提供的优选实施例中，所述第一板40为三角形板，其第三边403为连接所述第二边402和所述第一边401的直线边。此时，第一板40的尺寸只需要满足第三边403与第一边401所形成的第一夹角大于等于第一倾斜角α即可保证待配向基板30的第三侧边303在行进过程中均不会对绒毛造成影响。

应当理解的是，在本发明的其他实施例中，所述第一板40的形状并不仅局限于此，还可以是其他形状，例如：所述第三边403为连接所述第二边402和所述第一边401的曲线边，此时所述第一板40可以为一多边形(如四边形)或者其他不规则形。

此外，由于第四侧边304的两个端点中远离摩擦辊200一端(第四共端D)在第一投影面S上(基板30行进方向F2上)的正投影落于其靠近摩擦辊200一端(第二共端B)在第一投影面S上的正投影之外，会存在由于基板30的第四侧边304与基板载台100的承载面之间的断差而导致摩擦布的尖端绒毛损伤的问题，从而导致当前基板30以及后续基板30上造成摩擦不良(L0斜线不良)。

因此，为了解决上述问题，本发明所提供的优选实施例中，如图4所示，在所述基板载台100上还设置有第二板50，所述第二板50的厚度与待配向基板30相同，且所述第二板50的第四边501靠近待配向基板30且贴紧于待配向基板30的第四侧边304设置。

采用上述方案，通过在基板载台100上设置一与基板30厚度相同的第二板50，可以使摩擦布避免与待配向基板30的第四侧边304接触，从而防止待配向基板30的所述第四侧边304与所述基板载台100的承载面之间所产生的断差对所述摩擦辊200的摩擦绒毛产生损伤。

在本发明所提供的实施例中，优选的，所述第二板50的第四边501的长度大于等于待配向基板30的第四侧边304的长度。采用上述方案，将第二板50的第四边501设置为长度大于待配向基板30的第四侧边304的长度，以使得整个第四侧边304不会与基板载台100产生断差而损伤摩擦布。进一步优选的，所述第二板50的第四边501的长度等于待配向基板30的第四侧边304的长度，以防止由于第二板50的第四边501与基板载台100的承载面存在断差而损伤摩擦布的尖端绒毛。

此外，进一步优选的，若要保证摩擦布与第二板50的接触产生的尖端绒毛损伤不会影响到基板30的显示区域，第二板50的大小尺寸还需要满足在行进方向F2上(即第一投影面S上)至少覆盖住待配向基板30的第四侧边304，即，如图4所示，在基板30行进方向F2上通过第二共端B画第二直线N2，该第二直线N2即为基板30的第四侧边304的远离摩擦辊200一端的行进轨迹线，而将第二板50的远离第四侧边304的部分需设计为超出该第二直线N2，而保证第二板50与摩擦布接触而不会对摩擦布产生影响，因此，如图4所示，本发明所提供的优选实施例中，所述第二板50还包括：与所述第二侧边302平齐的第五边502以及与所述第五边502和所述第四边501连接的第六边503；其中，所述第六边503上的任一位置点在所述第一投影面S上的正投影与所述第二共端B在所述第一投影面S上的正投影重合或者位于所述第二共端B在所述第一投影面S上的正投影的远离待配向基板30的一侧。

采用上述方案，第二板50的远离第四侧边304的第四边501的任一位置点在所述第一投影面S上的正投影与所述第二共端B在所述第一投影面S上的正投影重合或者位于所述第二共端B在所述第一投影面S上的正投影的远离待配向基板30的一侧，即可使得第二板50的远离第四侧边304的部分设计为超出第二直线N2，从而保证待配向基板30的整个第四侧边304不会对摩擦布产生影响。

如图4所示，本发明所提供的优选实施例中，所述第二板50为三角形板，其第六边503为连接所述第四边501和所述第五边502的直线边。此时，第二板50的尺寸只需要满足第四边501与第六边503所形成的第二夹角大于等于第一倾斜角α，即可保证待配向基板30的第四侧边304在行进过程中均不会对绒毛造成影响。

应当理解的是，在本发明的其他实施例中，所述第二板50的形状并不仅局限于此，还可以是其他形状，例如：所述第六边503为连接所述第四边501和所述第五边502的曲线边，此时所述第二板50可以为一多边形(如四边形)或者其他不规则形。

此外，还需说明的是，为了防止第一板40和第二板50经多次摩擦而产生磨损，本发明所提供的优选实施例中，优选的，所述第一板40和所述第二板50可以采用钢材等材质形成。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种摩擦配向装置，其特征在于，包括：

用于承载待配向基板的基板载台；

用于传送所述基板载台的传送机构，与所述基板载台连接；

以及，能够沿自身轴线转动，用于在待配向基板通过时对该待配向基板进行滚动摩擦的摩擦辊，所述摩擦辊的轴线方向与所述基板载台上的待配向基板的至少一个侧边平行，所述摩擦辊的用于与待配向基板接触的底部的切线速度方向与所述基板载台的行进方向之间具有第一倾斜角α。

2.根据权利要求1所述的摩擦配向装置，其特征在于，

所述第一倾斜角α为5°～45°。

3.根据权利要求1所述的摩擦配向装置，其特征在于，

待配向基板包括：相互平行的第一侧边和第二侧边以及相互平行的第三侧边和第四侧边，其中所述第一侧边和第二侧边与所述摩擦辊的轴线方向平行，且所述第一侧边为待配向基板的摩擦起始端，所述第二侧边为待配向基板的摩擦终止端；

所述摩擦辊外围包裹的摩擦布在与待配向基板平行的平面上的正投影长度L满足以下关系：L≥a+b×tgα；

其中，a为第一侧边的长度，b为第三侧边的长度。

4.根据权利要求3所述的摩擦配向装置，其特征在于，

待配向基板还包括：由第一侧边和第三侧边形成的第一共端、由第一侧边和第四侧边形成的第二共端、由第二侧边和第三侧边形成的第三共端以及由第二侧边和第四侧边形成的第四共端，其中所述第三共端在第一投影面上的正投影落于所述第一共端在第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧，所述第二共端在第一投影面上的正投影落于所述第三共端在第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧，所述第一投影面为与待配向基板和待配向基板行进方向均垂直的一平面；

其中，在所述基板载台上还设置有用于防止待配向基板的所述第三侧边与所述基板载台的承载面之间所产生的断差对所述摩擦辊的摩擦绒毛产生损伤的第一板，所述第一板的厚度与待配向基板相同，且所述第一板的第一边靠近待配向基板且贴紧于待配向基板的第三侧边设置。

5.根据权利要求4所述的摩擦配向装置，其特征在于，

所述第一板的第一边的长度大于等于待配向基板的第三侧边的长度。

6.根据权利要求4所述的摩擦配向装置，其特征在于，

所述第一板还包括：与所述第一侧边平齐的第二边以及与所述第二边和所述第一边连接的第三边；其中，

所述第三边上的任一位置点在所述第一投影面上的正投影与所述第三共端在所述第一投影面上的正投影重合或者位于所述第三共端在所述第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧。

7.根据权利要求4所述的摩擦配向装置，其特征在于，

所述第一板为三角形板，其第三边为连接所述第二边和所述第一边的直线边；

或者，所述第一板为多边形，其第三边为连接所述第二边和所述第一边的曲线边。

8.根据权利要求4所述的摩擦配向装置，其特征在于，

在所述基板载台上还设置有用于防止待配向基板的所述第四侧边与所述基板载台的承载面之间所产生的断差对所述摩擦辊的摩擦绒毛产生损伤的第二板，所述第二板的厚度与待配向基板相同，且所述第二板的第四边靠近待配向基板且贴紧于待配向基板的第四侧边设置。

9.根据权利要求8所述的摩擦配置装置，其特征在于，

所述第二板的第四边的长度大于等于待配向基板的第四侧边的长度。

10.根据权利要求8所述的摩擦配向装置，其特征在于，

所述第二板还包括：与所述第二侧边平齐的第五边以及与所述第五边和所述第四边连接的第六边；其中，所述第六边上的任一位置点在所述第一投影面上的正投影与所述第二共端在所述第一投影面上的正投影重合或者位于所述第二共端在所述第一投影面上的正投影的远离待配向基板的一侧。

11.根据权利要求10所述的摩擦配向装置，其特征在于，

所述第二板为三角形板，其第六边为连接所述第四边和所述第五边的直线边；

或者，所述第二板为多边形板，其第六边为连接所述第四边和所述第五边的曲线边。