CN106896539B - 配向膜的固化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配向膜的固化方法，包括步骤：提供玻璃基板，使用配向膜涂布设备在所述玻璃基板上涂布配向膜溶液；利用传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入与所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并将所述玻璃基板依次传送至排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板上加热以进行预固化；将完成预固化的所述玻璃基板依次传送到排列至所述隧道炉中的主固化加热区的多个加热板上加热以进行第一阶段主固化；将完成第一阶段主固化的所述玻璃基板从所述隧道炉送出装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，从而完成配向膜的固化。本发明实施例公开的配向膜的固化方法，既可以保证产品品质，又可以提高生产效率。

Description

配向膜的固化方法
技术领域
本发明涉及液晶面板的生产技术领域，尤其涉及一种配向膜的固化方法。
背景技术
在液晶显示器的结构中，配向膜的主要作用是对液晶分子的锚定作用，使液晶分子沿着设定的方向排列，并保持一定的预倾角，配向膜的制作工艺对液晶显示器的显示效果及性能起着关键作用。
在液晶显示器的制作过程中，配向膜涂布后需要经过高温烘烤，以挥发掉配向膜溶液中的溶剂成份，使配向膜固化粘结在玻璃基板表面。在此过程中，配向膜的固化温度和时间的设定对液晶显示器的显示效果及性能有着重要影响。垂直排列型液晶显示器由于其高对比度、高可靠性等优异性能已被广泛应用，然而由于其液晶分子的排列方式不同于扭曲向列型液晶显示器，垂直排列型液晶显示器使用的配向膜对固化温度、时间及环境洁净度有更高的要求，目前行业中配向膜的固化方式主要是通过遂道炉热板固化或者焗炉固化两种方式分别进行。
本发明人在实施本发明时发现，单独利用遂道炉热板进行配向膜的固化时，遂道炉热板固化可以直接对接配向膜涂布设备，玻璃基板涂配向膜后可以直接经传送轮进入遂道炉的热板上加热，不需要搬运周转，减少污染。但是，如果配向膜要求的固化时间较长，则需要增加遂道炉的热板数量，或者增加在每块热板上的停留时间。增加热板数量则需要投入更多的设备和场地，造成成本增加；如果增加在每块热板上的停留时间，则会影响产能，导致生产效率降低。而单独利用进行配向膜的固化时，焗炉相对遂道炉有设备成本低、占用场地少的优势，固化温度和时间方便调整，且焗炉空间大，可以批量化生产，效率较高。但使用焗炉则需要将涂布好配向液的玻璃基板装篮后搬运到焗炉内，由于配向膜在未干燥时容易吸附异物，其间周转过程中容易使产品受到污染。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种配向膜的固化方法，能有效改善配向膜在生产固化过程中的生产效率和品质，既可以保证产品品质，又可以提高生产效率。
本发明实施例提供了一种配向膜的固化方法，包括步骤：
提供玻璃基板，使用配向膜涂布设备在所述玻璃基板上涂布配向膜溶液；
利用传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入与所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并将所述玻璃基板依次传送至排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板上加热以进行预固化；
将完成预固化的所述玻璃基板依次传送到排列至所述隧道炉中的主固化加热区的多个加热板上加热以进行第一阶段主固化；
将完成第一阶段主固化的所述玻璃基板从所述隧道炉送出装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，从而完成配向膜的固化。
作为上述方案的改进，进行预固化的温度为30℃～75℃，时间为0.5～3分钟；进行第一阶段主固化的温度为45℃～215℃，时间为10～15分钟；进行第二阶段主固化的温度为150～200℃，时间为30～60分钟。
作为上述方案的改进，排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板以及排列在所述隧道炉内的主固化加热区的多个加热板均连接温控器，通过温控器控制每一所述加热板的温度。
作为上述方案的改进，排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板为四块，温度依次控制为30℃、40℃、75℃、70℃。
作为上述方案的改进，将所述玻璃基板置于预固化加热区的每一所述热板的时间均为24s。
作为上述方案的改进，排列在所述隧道炉内的主固化加热区的多个加热板为十五块，温度依次控制为105℃、130℃、150℃、180℃、200℃、212℃、213℃、211℃、210℃、215℃、210℃、200℃、150℃、100℃、45℃。
作为上述方案的改进，将所述玻璃基板置于所述主固化加热区的每一加热板的时间均为48s。
作为上述方案的改进，通过控制器设定所述焗炉内温度为180℃，对所述玻璃基板的加热时间为60分钟。
作为上述方案的改进，所述传送机构为传动轮或机械臂。
作为上述方案的改进，在所述玻璃基板上涂布的所述配向膜溶液的厚度均匀且为550埃。
与现有技术相比，本发明公开的配向膜的固化方法通过传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并先将所述玻璃基板依次传送至排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板上加热以进行预固化，然后将完成预固化的所述玻璃基板依次传送到排列至所述隧道炉中的主固化加热区的多个加热板上加热以进行第一阶段主固化，最后将完成第一阶段主固化的所述玻璃基板从所述隧道炉送出装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，从而完成配向膜的固化。可见，本发明是采用隧道炉热板固化和焗炉固化结合的方式来实现配向膜的整个固化过程，其中采用遂道炉热板对涂布配向膜液后的玻璃基板进行预固化和第一阶段主固化，因遂道炉是直接对接配向膜涂布设备且完全封闭，可以保证配向膜在初始固化过程中的环境洁净度，有效避免配向膜固化初期受到环境污染，降低异物污染造成的不良，以保证品质；然后再用焗炉对大批量玻璃基板进行第二阶段主固化，弥补遂道炉热板固化时间的不足，有效提高生产效率。因此，本发明能够有效配向膜在现有生产固化过程中无法兼顾生产效率和品质的问题，实施本发明既可以保证产品品质，又可以提高生产效率。本发明尤其适用于垂直排列型液晶显示器的配向膜的生产固化过程。
附图说明
图1是本发明实施例中一种配向膜的固化方法的流程步骤示意图。
图2是本发明实施例中一种配向膜的固化方法的流程走向示意图。
图3是实施本发明实施例中一种配向膜的固化方法的隧道炉的结构示意图。
图4是实施本发明实施例中一种配向膜的固化方法的焗炉的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1和图2，图1是本发明实施例中一种配向膜的固化方法的流程步骤示意图。图2是本发明实施例中一种配向膜的固化方法的流程走向示意图。本实施例提供的一种配向膜的固化方法包括步骤S101～S104：
S101、提供玻璃基板，使用配向膜涂布设备在所述玻璃基板上涂布配向膜溶液。
其中，在此必需先说明的是，提供的玻璃基板在进入配向膜涂布设备涂布配向膜溶液制程之前已完成其他先前制程。
玻璃基板可以是薄膜晶体管基板或彩色滤光片基板，玻璃基板一般情况下包括非显示区域和显示区域。
在该步骤中，所述配向膜涂布设备可采用喷涂设备，通过喷涂设备或其他方式将适量的配向膜溶液滴入所述玻璃基板的显示区域内，并通过其他部件(例如干涉板)使所述玻璃基板的显示区域上的配向膜溶液快速均匀扩散。其中，在所述玻璃基板上涂布的所述配向膜溶液的厚度均匀且为550埃。
S102、利用传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入与所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并将所述玻璃基板依次传送至排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板上加热以进行预固化。
S103、将完成预固化的所述玻璃基板依次传送到排列至所述隧道炉中的主固化加热区的多个加热板上加热以进行第一阶段主固化。
其中，步骤S102和S103用于实现玻璃基板上涂布的所述配向膜溶液的预固化和第一阶段主固化，均在隧道炉内进行。因遂道炉是直接对接配向膜涂布设备且完全封闭，采用遂道炉热板对涂布配向膜液后的玻璃基板进行预固化和第一阶段主固化，可以保证配向膜在初始固化过程中的环境洁净度，有效避免配向膜固化初期受到环境污染。
其中，隧道炉的结构如图3所示，隧道炉包括密封的固化腔室2，该固化腔室1包括从隧道炉入口到隧道炉出口的方向上依次设置的预固化加热区21和主固化加热区22。利用传送机构将玻璃基板100从配向膜涂布设备通过隧道炉入口直接送入隧道炉，并依次经过预固化加热区21、主固化加热区22后通过该隧道炉出口送出。其中，预固化加热区21在传送机构的输送方向上排列多个加热板211，在本实施例中，例如，在预固化加热区21中设置四个加热板211，每个加热板通过上加热板和下加热板构成。主固化加热区22在传送机构的输送方向上排列多个加热板221，在本实施例中，例如，在预固化加热区21中设置15个加热板221，每个加热板通过上加热板和下加热板构成。另外，排列在所述隧道炉内的预固化加热区21的多个加热板211以及排列在所述隧道炉内的主固化加热区22的多个加热板221均连接温控器(图未示)，通过温控器控制每一所述加热板(211、221)的表面温度。
具体实施时，先通过传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入与所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内的预固化加热区21进行预固化，使玻璃基板依次经过预固化加热区21的每个加热板211(具体置于每个加热板211的上加热板和下加热板之间)进行加热。
在本步骤中，对涂覆所述玻璃基板的配向膜溶液进行预固化，预固化的目的是为了使部分的配向膜溶液进行反应，可较好地固化在所述玻璃基板上。可选的，所述进行预固化的温度为30℃～75℃，时间为0.5～3分钟。进一步的，例如，在预固化加热区21中设置四个加热板211，通过温控器控制所述四个加热板211的温度(沿传送机构方向)分别为30℃、40℃、75℃、70℃，并通过传送机构控制所述玻璃基板经过及停留在每一所述加热板211的时间为24s，从而完成玻璃基板上的配向膜溶液的预固化。
可以理解的是，本领域技术人员可根据实际的反应情况在上述范围内确定具体的预固化条件的温度和时间。
接着，继续通过传送机构将完成预固化的所述玻璃基板送到所述隧道炉中的主固化加热区22进行第一阶段主固化，使玻璃基板依次经过主固化加热区22的每个加热板22(具体置于每个加热板221的上加热板和下加热板之间)进行加热。
在本步骤中，对完成预固化的所述玻璃基板的配向膜溶液进行第一阶段主固化，第一阶段主固化的目的是为了通过高温使配向膜溶液中的溶剂成分挥发掉，使配向膜基本能够固化粘结在所述玻璃基板的表面上。可选的，所述进行第一阶段主固化的温度为45℃～215℃，时间为10～15分钟。进一步的，例如，在预固化加热区21中设置15个加热板221，通过温控器控制所述15个加热板221的温度(沿传送机构方向)分别为105℃、130℃、150℃、180℃、200℃、212℃、213℃、211℃、210℃、215℃、210℃、200℃、150℃、100℃、45℃，并通过传送机构控制所述玻璃基板经过及停留在每一所述加热板221的时间为48s，从而完成玻璃基板上的配向膜溶液的第一阶段主固化。
在本步骤中，可以理解的是，本领域技术人员可根据实际的反应情况以及配向膜的类型在上述范围内确定具体的第一阶段主固化条件的温度和时间。
可见，步骤S102～S103通过传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入与所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并依次送入隧道炉内的预固化加热区和主固化加热区的不同加热板进行加热，完成配向膜溶液的预固化和第一阶段主固化，并通过传送机构将完成配向膜溶液的预固化和第一阶段主固化的玻璃基板从所述隧道炉送出以装篮。其中，所述传送机构为传动轮或机械臂。
S104、将完成第一阶段主固化的所述玻璃基板从所述隧道炉送出装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，从而完成配向膜的固化。
在步骤中，将完成配向膜溶液的预固化和第一阶段主固化的玻璃基板从所述隧道炉送出以装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，在该第二阶段主固化，可对玻璃基板进行大批量的加热操作，从而提高生产效率。
如图4所示，本实施例采用的焗炉是一种大型的电加热烘箱，包括炉体31、设置在炉体内腔的用于支撑玻璃基板100进行加热的支撑铁栏32以及设于炉体内壁上用于对炉体内腔的温度进行加热的加热元件33。其中，炉内温度和运行时间可以通过控制器(图未示)进行设定。利用图4所示的焗炉可以对玻璃基板上的配向膜完成第二阶段的主固化。
具体实施时，将从隧道炉送出并装篮后的玻璃基板放入到焗炉的支撑铁栏32上，然后通过控制器控制所述焗炉内的温度以及对所述玻璃基板的加热时间以对玻璃基板进行加热，从而完成第二阶段主固化。其中，第二阶段主固化的温度可设定为150～200℃，时间为30～60分钟。例如，可通过控制器设定所述焗炉内温度为180℃，对所述玻璃基板的加热时间为60分钟。
在本步骤中，对完成预固化及第一阶段主固化的所述玻璃基板的配向膜溶液进行第二阶段主固化，第二阶段主固化的目的是为了通过大批量高温烘烤使配向膜溶液中的溶剂成分充分发挥掉，使配向膜能够完全固化粘结在所述玻璃基板的表面上。
在本步骤中，可以理解的是，本领域技术人员可根据实际的反应情况以及配向膜的类型在上述范围内确定具体的第二阶段主固化条件的温度和时间。
综上，本发明实施例公开的配向膜的固化方法通过传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并先将所述玻璃基板依次传送至排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板上加热以进行预固化，然后将完成预固化的所述玻璃基板依次传送到排列至所述隧道炉中的主固化加热区的多个加热板上加热以进行第一阶段主固化，最后将完成第一阶段主固化的所述玻璃基板从所述隧道炉送出装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，从而完成配向膜的固化。可见，本发明是采用隧道炉热板固化和焗炉固化结合的方式来实现配向膜的整个固化过程，其中采用遂道炉热板对涂布配向膜液后的玻璃基板进行预固化和第一阶段主固化，因遂道炉是直接对接配向膜涂布设备且完全封闭，可以保证配向膜在初始固化过程中的环境洁净度，有效避免配向膜固化初期受到环境污染，降低异物污染造成的不良，以保证品质；然后再用焗炉对大批量玻璃基板进行第二阶段主固化，弥补遂道炉热板固化时间的不足，有效提高生产效率。因此，本发明能够有效配向膜在现有生产固化过程中无法兼顾生产效率和品质的问题，实施本发明既可以保证产品品质，又可以提高生产效率。本发明尤其适用于垂直排列型液晶显示器的配向膜的生产固化过程。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配向膜的固化方法，其特征在于，包括步骤：
提供玻璃基板，使用配向膜涂布设备在所述玻璃基板上涂布配向膜溶液；
利用传送机构将涂布有配向膜溶液的玻璃基板送入与所述配向膜涂布设备密封对接的隧道炉内，并将所述玻璃基板依次传送至排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板上加热以进行预固化；
将完成预固化的所述玻璃基板依次传送到排列至所述隧道炉中的主固化加热区的多个加热板上加热以进行第一阶段主固化；
将完成第一阶段主固化的所述玻璃基板从所述隧道炉送出装篮后，搬运到焗炉内加热以进行第二阶段主固化，从而完成配向膜的固化。
2.如权利要求1所述的配向膜的固化方法，其特征在于：进行预固化的温度为30℃～75℃，时间为0.5～3分钟；进行第一阶段主固化的温度为45℃～215℃，时间为10～15分钟；进行第二阶段主固化的温度为150～200℃，时间为30～60分钟。
3.如权利要求1所述的配向膜的固化方法，其特征在于：排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板以及排列在所述隧道炉内的主固化加热区的多个加热板均连接温控器，通过温控器控制每一所述加热板的温度。
4.如权利要求1～3任一项所述的配向膜的固化方法，其特征在于：排列在所述隧道炉内的预固化加热区的多个加热板为四块，温度依次控制为30℃、40℃、75℃、70℃。
5.如权利要求4所述的配向膜的固化方法，其特征在于：将所述玻璃基板置于预固化加热区的每一所述热板的时间均为24s。
6.如权利要求1～3任一项所述的配向膜的固化方法，其特征在于：排列在所述隧道炉内的主固化加热区的多个加热板为十五块，温度依次控制为105℃、130℃、150℃、180℃、200℃、212℃、213℃、211℃、210℃、215℃、210℃、200℃、150℃、100℃、45℃。
7.如权利要求6所述的配向膜的固化方法，其特征在于：将所述玻璃基板置于所述主固化加热区的每一加热板的时间均为48s。
8.如权利要求1或2所述的配向膜的固化方法，其特征在于：通过控制器设定所述焗炉内温度为180℃，对所述玻璃基板的加热时间为60分钟。
9.如权利要求1所述的配向膜的固化方法，其特征在于：所述传送机构为传动轮或机械臂。
10.如权利要求1所述的配向膜的固化方法，其特征在于：在所述玻璃基板上涂布的所述配向膜溶液的厚度均匀且为550埃。
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