CN105785662B - 一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法，该配向膜印刷版，包括：底板，以及设置在所述底板上的与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹。通过在底板上设置与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹，从而可以在印刷配向膜时同时形成配向膜上的沟槽，省去了通过摩擦工艺在配向膜上制作沟槽的过程，从而避免了摩擦工艺过程带来的摩擦不均匀、碎亮点异物以及划痕等工艺不良，减少了配向膜的制作工序、降低了生产成本以及提高了生产效率。

Description

一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤指一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法。

背景技术

在液晶显示装置中，彩膜(Color filter，CF)基板和薄膜晶体管(Thin-FilmTechnology，TFT)基板之间有液晶层，在CF基板和TFT基板上形成配向膜，使液晶分子排列一致。

现有技术中，制作配向膜的过程为：通过配向膜印刷版(AsahikaseiPhotosensitive Resin，APR)版印刷在玻璃表面形成均匀的聚酰亚胺(Polyimide，PI)膜，再通过摩擦布(rub clothes)进行摩擦(Rubbing)，配向膜表面形成一定纹路的沟槽，从而使液晶分子进行有序排列，形成良好的配向能力。

现有技术中制作配向膜的过程，工序多，效率低，生产成本高。并且通过摩擦工艺使配向膜上形成一定纹路的沟槽，工艺过程中不可避免的会产生摩擦不均匀(Rub Mura)，碎亮点异物(Zara Particle)，划痕(Scratch)等工艺不良，降低产品良率和品质。

发明内容

本发明实施例提供一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法，用以解决现有技术中存在制作配向膜的工艺过程工序多、效率低、生产成本高以及容易产生工艺不良的问题。

因此，本发明实施例提供了一种配向膜印刷版，包括：底板，以及设置在所述底板上的与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述配向膜印刷版还包括设置在所述底板上的用于储存配向液的多个网孔；

所述配向纹均匀分布在所述网孔之间，或者，所述配向纹均匀分布在所述网孔内部，且所述配向纹的高度大于所述网孔的深度。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述配向纹均匀分布在所述网孔之间时，所述配向纹为条状结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述配向纹均匀分布在所述网孔内部时，所述配向纹由多个凸起结构组成。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述凸起结构背离所述网孔的一端为尖端结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述配向纹与所述网孔边缘处的高度差为6nm-10nm。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述配向纹的延伸方向与将要形成的配向膜的印刷方向之间的夹角为35°-65°。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷版中，所述配向纹的宽度为0.2μm-0.6μm。

本发明实施例还提供了一种配向膜印刷装置，包括机台、喷液器、刮刀、转印辊以及印刷辊，所述印刷辊上包覆有上述的配向膜印刷版；

所述机台用于固定待印刷基板；所述喷液器用于将配向液滴到所述转印辊上，所述刮刀用于将滴到所述转印辊上的配向液刮匀；所述转印辊用于与所述配向膜印刷版接触时向所述配向膜印刷版提供配向液，所述印刷辊用于带动所述配向膜印刷版在所述待印刷基板上滚动。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷装置中，还包括：位于所述转印辊和所述印刷辊背离的一侧的黏度控制装置；

所述黏度控制装置用于降低所述转印辊上配向液的黏度。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的配向膜印刷装置中，所述黏度控制装置为超声波发生器。

本发明实施例还提供了一种上述配向膜印刷装置的配向膜制备方法，包括：

将待印刷基板固定在机台上；

控制喷液器将达到预设浓度的配向液滴到转印辊上，所述预设浓度为使所述配向液达到胶体状的浓度；

同时控制所述转印辊和所述印刷辊转动，带动所述配向膜印刷版在所述待印刷基板上滚动，在所述待印刷基板上形成胶体状的配向膜。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法，该配向膜印刷版，包括：底板，以及设置在所述底板上的与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹。通过在底板上设置与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹，从而可以在印刷配向膜时同时形成配向膜上的沟槽，省去了通过摩擦工艺在配向膜上制作沟槽的过程，从而避免了摩擦工艺过程带来的摩擦不均匀、碎亮点异物以及划痕等工艺不良，减少了配向膜的制作工序、降低了生产成本以及提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的一种配向膜印刷版的结构示意图之一；

图2为本发明实施方式提供的一种配向膜印刷版的结构示意图之二；

图3为本发明实施方式提供的一种配向膜印刷版的结构示意图之三；

图4为本发明实施方式提供的一种配向膜印刷装置的结构示意图；

图5为本发明实施方式提供的一种上述配向膜印刷装置的配向膜制备方法的流程示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的制作配向膜的工艺过程工序多、效率低、生产成本高以及容易产生工艺不良的问题，本发明实施例提供了一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法。

如图1所示，本发明实施例提供了一种配向膜印刷版，包括：底板101，以及设置在底板101上的与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹102。

本发明实施例提供的一种配向膜印刷版，通过在底板上设置与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹，从而可以在印刷配向膜时同时形成配向膜上的沟槽，省去了通过摩擦工艺在配向膜上制作沟槽的过程，从而避免了摩擦工艺过程带来的摩擦不均匀、碎亮点异物以及划痕等工艺不良，减少了配向膜的制作工序、降低了生产成本以及提高了生产效率。

如图2或图3所示，本实施方式提供的配向膜印刷版还包括设置在底板101上的用于储存配向液的多个网孔103；

配向纹均匀分布在网孔103之间，或者，配向纹均匀分布在网孔103内部，且配向纹的高度大于网孔103的深度。

上述网孔103一般为具有一定深度的凹槽，图2和图3中所示的网孔103形状为六边形，在具体实施时，网孔103也可以设置为其他形状，例如圆形或椭圆形等，此处不对网孔103的形状进行限定。除了储存配向液，还可以通过网孔103控制配向液的计量以及控制配向液的均匀性等。

如图2所示，上述配向纹均匀分布在网孔103之间时，上述配向纹为条状结构104。上述配向纹与网孔103边缘处的高度差优选为6nm-10nm，并且配向纹的宽度优选为0.2μm-0.6μm。因此，使用该配向膜印刷版制作得到的配向膜的沟槽的深度约为6nm-10nm，高度约为0.2μm-0.6μm。将配向纹设置为条状结构104是本发明提供的优选实施方式，在具体实施时，也可以将配向纹设置为其他形状的结构，此处不对其形状进行限定。

在具体实施时，可以将网孔制作为条状结构，并且该条状结构的一侧高于另一侧，较高的一侧按照相同的延伸方向排列形成配向纹，这样在网孔的过程中同时制作出配向纹，工艺简单，容易实现。

参照图3，配向纹均匀分布在网孔103内部时，配向纹由多个凸起结构105组成。在具体实施时，凸起结构105背离网孔103的一端优选为为尖端结构。上述配向纹与网孔103边缘处的高度差为6nm-10nm，并且配向纹的宽度为0.2μm-0.6μm。因此，使用该配向膜印刷版制作得到的配向膜的沟槽的深度约为6nm-10nm，高度约为0.2μm-0.6μm。将配向纹设置为由多个凸起结构105组成是本发明提供的优选实施方式，在具体实施时，也可以将配向纹设置为其他形状的结构，此处不对其形状进行限定。

为了更明了的进行示意。图2和图3中只画出了几个网孔和配向纹(条状结构或凸起结构)，在具体实施时，可以根据实际情况进行类似设置，此处并不对其数量进行限定。

参照图1，上述配向纹102的延伸方向(如图1中箭头M所示的方向)与将要形成的配向膜的印刷方向(如图1中箭头N所示的方向)之间的夹角θ优选为35°-65°。该夹角的大小和印刷辊以及待印刷基板的运动速度有关。

基于同一发明构思，本发明实施方式还提供了一种配向膜印刷装置，如图4所示，包括机台201、喷液器202、刮刀203、转印辊204以及印刷辊205，印刷辊205上包覆有上述配向膜印刷版100，图4中配向膜印刷版100上的凸起表示配向纹，该凸起的形状只是为了方便示意并不代表配向纹的实际形状；

机台201用于固定待印刷基板207；喷液器202用于将配向液滴到转印辊204上，刮刀203用于将滴到转印辊204上的配向液刮匀；转印辊204用于与配向膜印刷版100接触时向配向膜印刷版100提供配向液，印刷辊205用于带动配向膜印刷版100在待印刷基板207上滚动。

上述配向膜印刷装置的工作过程为：配向液通过喷液器202均匀地滴到转印辊204上，随着转印辊204的转动，刮刀203可以将转印辊204上的配向液刮匀，从而使配向液均匀的散布在转印辊204上，转印辊204通过和印刷辊205在转动过程中接触将转印辊204上的配向液转移到印刷辊205的配向膜印刷版100上，转印辊204和印刷辊205的转动方向如图4中的箭头A和箭头B所示。印刷辊205在转动过程中和待印刷基板207挤压可以将网孔内储存的配向液转印到待印刷基板207上，印刷过程中，机台201带动待印刷基板207沿图4所示的箭头C的方向移动，图中208表示随着机台201的移动以及印刷辊205的转动得到的具有一定深度沟槽的配向膜。

上述印刷过程中使用浓度较高的配向液，配向液的浓度至少可以使形成的配向膜不会扩散，具体浓度值要根据实际需要进行调整，并且配向膜印刷装置中的印刷辊205上包覆有上述配向膜印刷版100，因而配向液在印刷涂布过程中进行初步固化，从而可以把配向膜印刷版100上的配向纹转印到待印刷基板207上的配向膜上，从而一次形成具有一定深度的沟槽的配向膜，省去了通过摩擦工艺在配向膜上制作沟槽的过程。

进一步地，同样参照图4，本实施方式提供的配向膜印刷装置还包括：位于转印辊204和印刷辊205背离的一侧的黏度控制装置206；黏度控制装置206用于降低转印辊204上配向液的黏度。

设置黏度控制装置206避免了浓度较高配向液在转印辊204上由于黏度过高而固化，导致配向液不容易转移到印刷辊205上，黏度控制装置206设置在转印辊204和印刷辊205背离的一侧，是为了使在转印辊204上的配向液顺利的转移到印刷辊205上，并且在印刷辊205上的配向液能够在印刷过程中进行初步固化，以使配向膜印刷版100上的配向纹转印到待印刷基板207上。

在印刷过程中，转印辊204上与黏度控制装置206距离近的配向液黏度较低，随着与黏度控制装置206的距离的增大，配向液的黏度也随着增大，即转印辊204上的配向液的黏度比印刷辊205上的配向液的黏度低，因而，在转印辊204上的配向液不会固化，在印刷辊205上的配向液由于距离黏度控制装置206远而黏度较高，从而在印刷辊205印刷过程中配向液进行初步固化形成胶体状，由于印刷辊205上的配向膜印刷版100上具有配向纹，从而使印刷到待印刷基板207上的配向膜具有一定深度的沟槽。在具体实施时，在形成配向膜后，还要进行光固化或热固化使待印刷基板207上的配向膜充分固化。

在具体实施时，上述黏度控制装置优选为超声波发生器，超声波发生器发出的超声波能够降低配向液的黏度的原理为：

因为超声波在聚酰亚胺(PI)溶液中传播时，近波源的聚酰亚胺分子先在能量大于碳碳键合能的超声波空化作用下，分子链断裂瞬间变成顶端带有未键合电子的活泼自由基，该活泼自由基与水中其它活性组分反应，在随后到来的下一空化区内继续上述反应。随超声波的传播由近波源点到远波源点按先后次序依次重复上述反应，但反应能量由于前一反应消耗随距离波源远近逐步递减。分子量高、浓度高的PI溶液意味着单分子消耗超声波能量的消耗点、单分子数量的增多加上长链PI分子的柔性在一定程度上减弱了超声波在一周期内作用强度。

上述超声波发生器发出的超声波一般能够作用在转印辊在轴向方向的整个范围，从而使转印辊上的配向液在轴向方向上的黏度比较均匀。

基于同一发明构思，本发明实施方式还提供了一种上述配向膜印刷装置的配向膜制备方法，参照图5，包括：

S301、将待印刷基板固定在机台上；

S302、控制喷液器将达到预设浓度的配向液滴到转印辊上，该预设浓度为使配向液达到胶体状的浓度；

S303、同时控制转印辊和印刷辊转动，带动配向膜印刷版在待印刷基板上滚动，在待印刷基板上形成胶体状的配向膜。

本发明实施例提供的一种配向膜印刷版、配向膜印刷装置及配向膜制备方法，通过在配向膜印刷版的底板上设置与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹，从而可以在印刷配向膜时同时形成配向膜上的沟槽，省去了通过摩擦工艺在配向膜上制作沟槽的过程，从而避免了摩擦工艺过程带来的摩擦不均匀、碎亮点异物以及划痕等工艺不良，减少了配向膜的制作工序、降低了生产成本以及提高了生产效率。配向膜印刷装置中的印刷辊上包覆有上述配向膜印刷版，并且印刷过程中使用浓度较高的配向液，从而可以使配向液在印刷到待印刷基板的过程中进行初步固化，使印刷到待印刷基板上的配向膜具有一定深度的沟槽，省去了通过摩擦工艺在配向膜上制作沟槽的过程。此外，通过在转印辊和印刷辊背离的一侧设置黏度控制装置，可以保证在转印辊上的配向液顺利的转移到印刷辊上，并且在印刷辊上的配向液能够在印刷过程中进行初步固化，以使配向膜印刷版上的配向纹转印到待印刷基板上。

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)

1.一种配向膜印刷版，其特征在于，包括：底板，以及设置在所述底板上的与将要形成的配向膜的沟槽延伸方向一致的多个配向纹；

所述配向膜印刷版还包括设置在所述底板上的用于储存配向液的多个网孔；

所述配向纹为条状结构均匀分布在所述网孔之间，且在同一直线延伸的条状结构配向纹之间相互断开。

2.如权利要求1所述的配向膜印刷版，其特征在于，所述配向纹与所述网孔边缘处的高度差为6nm-10nm。

3.如权利要求1所述的配向膜印刷版，其特征在于，所述配向纹的延伸方向与将要形成的配向膜的印刷方向之间的夹角为35°-65°。

4.如权利要求1所述的配向膜印刷版，其特征在于，所述配向纹的宽度为0.2μm-0.6μm。

5.一种配向膜印刷装置，其特征在于，包括机台、喷液器、刮刀、转印辊以及印刷辊，所述印刷辊上包覆有如权利要求1-4任一项所述的配向膜印刷版；

所述机台用于固定待印刷基板；所述喷液器用于将配向液滴到所述转印辊上，所述刮刀用于将滴到所述转印辊上的配向液刮匀；所述转印辊用于与所述配向膜印刷版接触时向所述配向膜印刷版提供配向液，所述印刷辊用于带动所述配向膜印刷版在所述待印刷基板上滚动。

6.如权利要求5所述的配向膜印刷装置，其特征在于，还包括：位于所述转印辊和所述印刷辊背离的一侧的黏度控制装置；

所述黏度控制装置用于降低所述转印辊上配向液的黏度。

7.如权利要求6所述的配向膜印刷装置，其特征在于，所述黏度控制装置为超声波发生器。

8.一种如权利要求5-7任一项所述的配向膜印刷装置的配向膜制备方法，其特征在于，包括：

将待印刷基板固定在机台上；

控制喷液器将达到预设浓度的配向液滴到转印辊上，所述预设浓度为使所述配向液达到胶体状的浓度；

同时控制所述转印辊和所述印刷辊转动，带动所述配向膜印刷版在所述待印刷基板上滚动，在所述待印刷基板上形成胶体状的配向膜。