CN106483714A - 用于制造光取向层的烘焙设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于制造光取向层的烘焙设备，所述烘焙设备包括：壳体，设置有内部空间；门，包括第一金属板、隔热层和第二金属板，隔热层设置在第一金属板的整个内表面上并由导热率比玻璃的导热率低的低导热率材料制成，第二金属板设置在隔热层的面对内部空间的内表面上并打开和关闭内部空间；以及涂覆层，覆盖第二金属板的整个内表面并由低导热率材料制成。

Description

用于制造光取向层的烘焙设备

本申请要求于2015年8月31日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0122547号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及用于制造光取向层的烘焙设备。

背景技术

液晶显示器是目前被广泛使用的一种平板显示器，并且包括两个基底和布置在两个基底之间的液晶层，诸如像素电极和共电极的场产生电极形成在两个基底上。液晶显示器以这样的方式显示图像，即，将电压施加到场产生电极以在液晶层中产生电场，由此确定液晶层的液晶的取向方向并且控制入射光的偏振。

作为使液晶取向的一般方法，存在一种将诸如聚酰亚胺膜的聚合物膜施加到玻璃基底上且然后使用尼龙纤维或聚酯纤维摩擦聚合物膜的表面的摩擦方法。然而，这种摩擦方法的缺点在于，当在纤维和聚合物膜之间发生摩擦时产生细尘或静电，因此在制造液晶面板时导致严重的问题。

为了解决以上问题，近来，已经研究了通过光照射在聚合物膜上引起各向异性并使用各向异性使液晶取向的光取向方法。

发明内容

本发明的方面提供一种用于制造光取向层的烘焙设备，通过此烘焙设备可防止由于在制造可降解的光取向层的工艺期间产生的光解副产物而导致的光泄漏。

根据示例性实施例，一种用于制造光取向层的烘焙设备包括：壳体，设置有内部空间；门，包括第一金属板、隔热层和第二金属板，隔热层设置在第一金属板的整个内表面上并由导热率比玻璃的导热率低的低导热率材料制成，第二金属板设置在隔热层的面对内部空间的内表面上并打开和关闭内部空间；以及涂覆层，覆盖第二金属板的整个内表面并由低导热率材料制成。

根据另一示例性实施例，一种用于制造光取向层的烘焙设备包括：壳体，设置有内部空间；金属板，打开和关闭内部空间；以及涂覆层，覆盖金属板的面向内部空间的内表面并由导热率比玻璃的导热率低的低导热率材料制成。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其他方面和特征将变得更加明显，在附图中：

图1和图2是示出在液晶显示面板中由于光解副产物引起的光泄漏现象的图像的照片；

图3是用于制造光取向层的传统烘焙设备的示意性透视图；

图4是图3的用于制造光取向层的传统烘焙设备的局部放大图；

图5是示出存在于图3的用于制造光取向层的传统烘焙设备的门中的聚集的光解副产物的图像的照片；

图6示出根据本发明的实施例的在用于制造光取向层的烘焙设备中使用的门的示意性平面图和示意性剖视图；以及

图7示出根据本发明的另一实施例的在用于制造光取向层的烘焙设备中使用的门的示意性平面图和示意性剖视图。

具体实施方式

可通过参考优选实施例的以下详细描述和附图来更容易地理解发明构思的特征和实现其的方法。然而，发明构思可以以许多不同的形式实施，并且不局限于在此阐述的实施例。相反地，提供这些实施例以有助于向本领域普通技术人员示出发明构思。

在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可直接在另一元件或层上、直接连接或结合到另一元件或层，或者也可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。如在此使用的，连接可指元件彼此物理地、电学地和/或流体地连接。

同样的标号始终指同样的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或更多个项的任何和全部组合。

将理解的是，尽管在此可使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一元件、组件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。

为了便于描述，可在此使用诸如“在……下方”、“下”、“在……之下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如在图中所示出的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包括除了在图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，那么相对于其它元件或特征描述为“下方”或“下面”的元件随后将相对于其它元件或特征定位在“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包含“在……上方”和“在……下方”两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或在其他方位)，并相应地解释在此使用的空间相对描述语。

在此使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，而不旨在限制本公开。如在此使用的，单数形式“一个”、“一种(者)”和“该(所述)”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”、“包括”和/或其变形时，指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

在本说明书中，目标的内表面是面对内部空间的一个表面，目标的外表面是所述一个表面的相对表面。例如，门的内表面是面对内部空间的一个表面，门的外表面是所述一个表面的相对表面，此相对表面与大气(大约25℃)接触。

在本说明书中，与目标的内表面的内部空间面对的相对区域是与投影在目标的内表面上的内部空间对应的区域。例如，当内部空间以长方体的形状形成时，相对区域是投影在目标的内表面上的内部空间的任何一个表面的矩形区域。

在下文中，将参照附图描述实施例。

通常，光取向方法是通过利用线偏振紫外光(LPUV)照射液晶取向层而在液晶取向层的表面上引起化学各向异性的方法。作为光取向方法，光异构化、光二聚合和光降解是已知的。

在光降解中，利用线偏振紫外光照射诸如聚酰亚胺膜的聚合物膜，以使与线偏振方向平行的聚合物链光降解，从而使液晶在与线偏振方向垂直的方向上取向。

可降解的光取向层可通过以下步骤制造：将包含聚酰胺酸的光取向剂施加到基底上，聚酰胺酸是通过使环丁烷二酐(CBDA)或其衍生物与二胺聚合而形成的；烘焙涂覆有光取向剂的基底以从聚酰胺酸形成聚酰亚胺；以及利用线偏振紫外光照射聚酰亚胺。

例如，基底可以是薄膜晶体管阵列基底或滤色器基底，环丁烷二酐可以是环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐，二胺可以是1,4-苯二胺。

烘焙步骤可包括：预烘焙步骤，在70℃到80℃的温度下烘焙涂覆有光取向剂的基底，以去除包含在光取向剂中的溶剂；以及主烘焙步骤，在180℃至240℃的温度下烘焙涂覆有光取向剂的基底，以从聚酰胺酸形成聚酰亚胺。

作为线偏振紫外光，可使用具有240nm至380nm的波长的紫外光，优选地，可使用具有254nm的波长的紫外光。当利用线偏振紫外光照射聚酰亚胺时，与线偏振方向平行的聚合物链发生光降解，并同时形成光解副产物。

当在不去除光解副产物的同时使用提供有可降解的光取向层的基底来制造液晶显示装置时，光解副产物会引起最终产品的光泄漏。图1和图2示出了由于光解副产物引起的光泄漏现象L的图像。

为了去除光解副产物并提高可降解的光取向层的定向，涂覆有可降解的光取向层的基底可在180℃至240℃的温度下再次烘焙。在本说明书中，利用线偏振紫外光照射可降解的光取向层且然后再次烘焙可降解的光取向层的工艺被定义为后烘焙工艺。

图3是用于制造可降解的光取向层的传统烘焙设备的示意性透视图，图4是图3的用于制造可降解的光取向层的传统烘焙设备的局部放大图。可在后烘焙工艺中使用用于制造可降解的光取向层的传统烘焙设备。

参照图3和图4，用于制造可降解的光取向层的传统烘焙设备包括：壳体10，设置有多个内部空间30，涂覆有包含光解副产物的光取向层的基底置于每个内部空间中；以及多个门20，将多个内部空间30打开和关闭。多个门20可分别独立地打开和关闭多个内部空间30。多个内部空间可被划分成构成壳体10的多个架板。

门20包括第一金属板21、隔热层22和第二金属板23，隔热层22设置在第一金属板21的整个内表面上并由导热率比玻璃的导热率低的第一低导热率材料制成，第二金属板23设置在隔热层22的面对内部空间30的内表面上。门20与壳体10铰链结合以打开和关闭内部空间30。第一金属板21和第二金属板23的导热率高于玻璃的导热率。第二金属板23可包括多个开口孔OP。隔热层22的一部分可通过开口孔OP暴露到外部。

因为后烘焙工艺在180℃至240℃的温度下进行，所以第一低导热率材料可优选地为具有180℃或更高的热分解温度的聚合物化合物。具有180℃或更高的热分解温度的聚合物化合物的示例可包括但是并不限于聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚对苯二甲酰对苯胺、聚间苯二酰间苯胺、聚二甲基硅氧烷和聚醚醚酮。

第一金属板21和第二金属板23可由不锈钢制成。

玻璃、低导热率材料和不锈钢在23℃时的导热率总结在表1中。

[表1]

	导热率(W/mK，23℃)	热分解温度(℃)
			聚酰亚胺	0.10～0.35	250～320
聚酰胺-酰亚胺	0.26～0.54	200～260
			聚对苯二甲酰对苯胺	0.04	180～245
聚间苯二酰间苯胺	0.13	200～300
			聚二甲基硅氧烷	0.22	200～260
聚醚醚酮	0.25	250
			玻璃	0.8～0.93	-
不锈钢	16.3～24.0	-

用于制造可降解的光取向层的传统烘焙设备可通过控制供应到进气管(P1)的外部空气的量和排放到排气管(P2)的外部空气的量来去除光解副产物。

然而，因为后烘焙工艺在180℃至240℃的温度下进行，所以在门20的外表面和内表面之间出现150℃或更高的温度差，由于此温度差，光解副产物聚集在第二金属板23的内表面上。参照图4，示出了在后烘焙工艺之后存在聚集在第二金属板23上的光解副产物(I)。图5示出存在于第二金属板23上的聚集的光解副产物(I)的图像。

由于在打开和关闭门20时的影响，聚集的光解副产物(I)会被引入到可降解的光取向层中。因此，在用于制造可降解的光取向层的传统烘焙设备中，即使控制供应至进气管(P1)的外部空气的量和排放至排气管(P2)的外部空气的量，聚集的光解副产物(I)仍会存在于可降解的光取向层上。

图6示出根据本发明的实施例的在用于制造光取向层的烘焙设备中使用的门的示意性平面图和示意性剖视图。

参照图6，第二金属板23的整个内表面覆盖有涂覆层24。涂覆层24可覆盖门20的整个内表面。在这种情况下，涂覆层24可覆盖设置在第二金属板23的外围处的隔热层22的边缘和隔热层22的通过开口孔OP暴露的部分，或者涂覆层24可与隔热层22的边缘和隔热层22的通过开口孔OP暴露的部分接触。

涂覆层24由导热率比玻璃的导热率低的第二低导热率材料制成。

由于后烘焙工艺在180℃到240℃的温度下进行，所以第二低导热率材料可优选地为具有180℃或更高的热分解温度的聚合物化合物。具有180℃或更高的热分解温度的聚合物化合物的示例可包括但并不限于聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚对苯二甲酰对苯胺、聚间苯二酰间苯胺、聚二甲基硅氧烷和聚醚醚酮。

构成隔热层22的第一低导热率材料可与构成涂覆层24的第二低导热率材料相同或不同。由于隔热层22将内部空间30与外部隔离，所以，优选地，构成隔热层22的第一低导热率材料可具有比构成涂覆层24的第二低导热率材料的导热率低的导热率。换句话说，构成涂覆层24的第二低导热率材料可具有比构成隔热层22的第一低导热率材料的导热率高的导热率。

此外，由于涂覆层24用于通过将第二金属板23的内表面的导热率降低到玻璃的导热率水平来使在第二金属板23的内表面上的光解副产物的聚集最少化，所以涂覆层24可形成为具有这样程度的厚度，即，使得第二金属板23的内表面的导热率降低到玻璃的导热率的水平。由于隔热层22必须将内部空间30与外部隔绝，所以隔热层22可形成为具有比涂覆层24的厚度大的厚度。

图7示出根据本发明的另一实施例的在用于制造光取向层的烘焙设备中使用的门的示意性平面图和示意性剖视图。

根据本发明的另一实施例的用于制造光取向层的烘焙设备与图3的用于制造光取向层的烘焙设备的不同之处在于，门20仅包括第一金属板21。

根据本发明的另一实施例的用于制造光取向层的烘焙设备与图6的用于制造光取向层的烘焙设备的不同之处在于，门20包括第一金属板21和覆盖第一金属板21的整个内表面的涂覆层24。

如上所述，根据用于制造光取向层的烘焙设备，可减小门的外表面和内表面之间的温度差，由此使门的内表面上的光解副产物的聚集最小化或防止门的内表面上的光解副产物的聚集。

此外，根据用于制造光取向层的烘焙设备，可提供能够防止由于在制造可降解的光取向层的工艺期间产生的光解副产物而引起的光泄漏的液晶显示装置。

尽管已参照本公开的示例性实施例具体示出并描述了本公开，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以在其中做出实施方式和细节上的各种改变。示例性实施例应当仅以描述性含义来考虑，而不是出于限制的目的。

Claims (8)

1.一种用于制造光取向层的烘焙设备，所述烘焙设备包括：

壳体，设置有内部空间；

门，包括第一金属板、隔热层和第二金属板，所述隔热层设置在所述第一金属板的整个内表面上并由导热率比玻璃的导热率低的低导热率材料制成，所述第二金属板设置在所述隔热层的面对所述内部空间的内表面上并打开和关闭所述内部空间；以及

涂覆层，覆盖所述第二金属板的整个内表面并由所述低导热率材料制成。

2.根据权利要求1所述的烘焙设备，其中，所述低导热率材料是具有180℃或更高的热分解温度的聚合物化合物。

3.根据权利要求2所述的烘焙设备，其中，所述聚合物化合物是聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚对苯二甲酰对苯胺、聚间苯二酰间苯胺、聚二甲基硅氧烷和聚醚醚酮中的一种。

4.根据权利要求1所述的烘焙设备，所述烘焙设备还包括：

进气管，连接到所述壳体，以将外部空气供应到所述内部空间；以及

排气管，连接到所述壳体，以将所述内部空间中的内部空气排放到外部。

5.一种用于制造光取向层的烘焙设备，所述烘焙设备包括：

壳体，设置有内部空间；

金属板，打开和关闭所述内部空间；以及

涂覆层，覆盖所述金属板的面向所述内部空间的内表面，并由导热率比玻璃的导热率低的低导热率材料制成。

6.根据权利要求5所述的烘焙设备，其中，所述低导热率材料是具有180℃或更高的热分解温度的聚合物化合物。

7.根据权利要求6所述的烘焙设备，其中，所述聚合物化合物是聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚对苯二甲酰对苯胺、聚间苯二酰间苯胺、聚二甲硅氧烷和聚醚醚酮中的一种。

8.根据权利要求5所述的烘焙设备，所述烘焙设备还包括，

进气管，连接到所述壳体，以将外部空气供应到所述内部空间；以及

排气管，连接到所述壳体，以将所述内部空间中的内部空气排放到外部。