CN107272266A - 一种配向膜涂布方法以及配向膜制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示设备制造领域，公开了一种配向膜涂布方法以及配向膜制备装置，该配向膜涂布方法包括在衬底基板一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层；对整层膜层进行摩擦配向；采用构图工艺对进行摩擦配向之后的整层膜层进行构图，形成配向膜图案。上述配向膜涂布方法中，先对整版涂布配向膜溶液的衬底基板上的整层膜层进行摩擦配向，之后构图形成配向膜图案，该方法使得配向膜图案的形成位置精度高，边缘控制优良，使得通过该方法制成的配向膜可以凭借高精度的特性应用于超窄边框设计。而且，由于摩擦配向过程中没有段差，有效的避免了摩擦布毛的损伤，可延长摩擦布毛的使用寿命。

Description

一种配向膜涂布方法以及配向膜制备装置

技术领域

本发明涉及显示设备制造技术领域，特别涉及一种配向膜涂布方法以及配向膜制备装置。

背景技术

传统配向膜工艺是利用不同尺寸的转印板挂在印刷辊轮上，通过对位技术，将转印板上的图案转印到基板上，之后进行摩擦配向。

但是，目前该技术有以下问题：1.受制于转印板精度和对位精度的限制，涂布精度比较低，只有800±500um。2.由于不同尺寸转印板不同，因为每次更换尺寸需要更换转印板，操作复杂。3.由于非显示区域和显示区域配向膜涂布不同，具有段差，在摩擦配向时会造成布毛损伤，会造成摩擦不均匀。

发明内容

本发明提供了一种配向膜涂布方法以及配向膜制备装置，上述配向膜涂布方法采用对衬底基板进行全涂布的方式，利于提高配向膜的精确度，减缓摩擦布毛的磨损。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种配向膜涂布方法，所述方法包括：

在衬底基板一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层；

对所述整层膜层进行摩擦配向；

采用构图工艺对进行摩擦配向之后的所述整层膜层进行构图，形成配向膜图案。

上述配向膜涂布方法中，先对整版涂布配向膜溶液的衬底基板上的整层膜层进行摩擦配向，之后构图形成配向膜图案，该方法使得配向膜图案的形成位置精度高，边缘控制优良，使得通过该方法制成的配向膜可以凭借高精度的特性应用于超窄边框设计。而且，由于摩擦配向过程中没有段差，有效的避免了摩擦布毛的损伤，可延长摩擦布毛的使用寿命。

此外，上述配向膜涂布方式采用对衬底基板整版涂布的方式，在生产多种型号的显示面板时，可以不更换转印板，多种型号都可以使用同一种转印板，有效地增强生产的连续性，可提高生产效率。

因此，上述配向膜涂布方法采用对衬底基板进行全涂布的方式，利于提高配向膜的精确度，减缓摩擦布毛的磨损。

进一步地，所述构图工艺包括：

采用激光刻蚀方法进行刻蚀；或者，

采用等离子刻蚀方法进行刻蚀；或者，

采用先激光刻蚀后等离子刻蚀的方法进行刻蚀。

进一步地，采用激光刻蚀方法进行刻蚀时，采用激光刻蚀装置对所述整层膜层进行刻蚀，形成配向膜图案。

进一步地，采用等离子刻蚀方法进行刻蚀时，采用等离子刻蚀装置对所述整层膜层进行刻蚀，形成配向膜图案。

进一步地，采用先激光刻蚀后等离子刻蚀的方法进行刻蚀时，先采用激光刻蚀装置对所述整层膜层进行软化，再采用等离子刻蚀装置对软化后的所述整层膜层进行轰击，形成配向膜图案。

本发明还提供了一种配向膜制备装置，用于如以上任一项技术方案中所述的配向膜涂布方法，包括涂布装置、配向装置和构图装置，

所述涂布装置用于在衬底基板一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层；

所述配向装置用于对所述整层膜层进行摩擦配向；

所述构图装置用于采用构图工艺对进行摩擦配向之后的所述整层膜层进行构图，形成配向膜图案。

进一步地，所述构图装置为激光刻蚀装置，所述激光刻蚀装置包括激光束发射单元、平面准直镜、平面反射镜和平面聚焦镜：

所述激光束发射单元位于所述平面准直镜的焦点；所述平面准直镜位于所述激光束发射单元与所述平面反射镜之间，且所述平面准直镜的光轴与所述平面反射镜的镜面呈45°夹角，所述平面准直镜的光轴与所述平面聚焦镜的光轴垂直；所述平面聚焦镜的光轴与所述平面折反镜的镜面呈45°夹角。

进一步地，所述构图装置为等离子刻蚀装置，所述等离子刻蚀装置具有等离子发生腔，所述等离子发生腔通过管路连接有氧气源和氩气源；

所述等离子发生腔内安装有两个电极，两个所述电极分别与高频电源连接,以便充入所述等离子发生腔内的氩气和氧气经两个所述电极产生的快速变化的电场形成高速等离子流体；

所述等离子发生腔的端部安装有用于喷出所述等离子流体的喷嘴。

进一步地，所述构图装置还包括用于承载衬底基板的载物台。

进一步地，所述载物台为固定平台；或者，

所述载物台为移动平台。

附图说明

图1a-图1d为本发明实施例提供的配向膜涂布方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的构图工艺选取方法一时使用的装置结构示意图；

图3为本发明实施例提供的构图工艺选取方法三时使用的装置结构示意图。

图标：1-衬底基板；2-整层膜层；3-配向膜图案；4-激光束发射单元；5-平面准直镜；6-平面反射镜；7-平面聚焦镜；8-等离子发生腔；9-氧气源；10-氩气源；11-电极；12-高频电源；13-喷嘴。

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做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。

请参考图1a-图1d，本发明提供一种配向膜涂布方法，上述方法包括：

请参考图1a至图1b，在衬底基板1一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层2；

请参考图1c，对整层膜层2进行摩擦配向；

请参考图1d，采用构图工艺对进行摩擦配向之后的整层膜层2进行构图，形成配向膜图案3。

上述配向膜涂布方法中，先对整版涂布配向膜溶液的衬底基板1上的整层膜层2进行摩擦配向，之后构图形成配向膜图案3，该方法使得配向膜图案3的形成位置精度高，边缘控制优良，使得通过该方法制成的配向膜可以凭借高精度的特性应用于超窄边框设计。而且，由于摩擦配向过程中没有段差，有效的避免了摩擦布毛的损伤，可延长摩擦布毛的使用寿命。

此外，上述配向膜涂布方式采用对衬底基板1整版涂布的方式，在生产多种型号的显示面板时，可以不更换转印板，多种型号都可以使用同一种转印板，有效地增强生产的连续性，可提高生产效率。

因此，上述配向膜涂布方法采用对衬底基板1进行全涂布的方式，利于提高配向膜的精确度，减缓摩擦布毛的磨损。

在上述技术方案的基础上，对进行摩擦配向之后的整层膜层2进行构图的构图工艺可包括多种方法，具体至少可以为以下几种方法中的一种：

方法一：采用激光刻蚀方法进行刻蚀。

需要说明的是，采用激光刻蚀的方法可以提高刻蚀边缘的平整度，使得待形成的配向膜图案3上的整层膜层2的刻蚀区域与非刻蚀区域的交界处更加清晰、准确，边缘控制效果较好。

方法二：采用等离子刻蚀方法进行刻蚀。

需要说明的是，采用等离子刻蚀方法进行刻蚀的方法可缩短刻蚀操作过程所需时间，加快生产速度，提高生产速率。

方法三：采用先激光刻蚀后等离子刻蚀的方法进行刻蚀。

步骤一：采用激光刻蚀方法进行初步刻蚀；

步骤二：采用等离子刻蚀方法进行二次刻蚀。

作为一种优选实施例，在方法三中刻蚀操作过程中，先采用激光刻蚀的方法将待形成的配向膜图案3上的整层膜层2的刻蚀区域用激光束进行初步刻蚀，在该操作中激光束可清晰准确的划分配向膜的刻蚀区域和非刻蚀区域。在上述过程中，激光刻蚀方法将刻蚀区域的整层膜层2加热软化，之后采用的等离子刻蚀方法对上述刻蚀区域进行二次刻蚀直至构图工艺完成。

需要说明的是，上述方法三中不仅采用激光刻蚀方法准确的划分刻蚀区域与非刻蚀区域的边界，而且等离子刻蚀方法加快整个刻蚀操作的速度，缩短时间。

在上述方法一中技术方案的基础上，请参考图2，采用激光刻蚀方法进行刻蚀时，采用激光刻蚀装置对整层膜层2进行刻蚀，形成配向膜图案3。

在上述方法二中技术方案的基础上，采用等离子刻蚀方法进行刻蚀时，采用等离子刻蚀装置对整层膜层2进行刻蚀，形成配向膜图案3。

在上述方法三中技术方案的基础上，请参考图3，采用先激光刻蚀后等离子刻蚀的方法进行刻蚀时，先采用激光刻蚀装置对整层膜层2进行软化，再采用等离子刻蚀装置对软化后的整层膜层2进行轰击，形成配向膜图案3。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供了一种配向膜制备装置，用于如以上任一项技术方案中的配向膜涂布方法，包括涂布装置、配向装置和构图装置，

涂布装置用于在衬底基板1一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层2；

配向装置用于对整层膜层2进行摩擦配向；

构图装置用于采用构图工艺对进行摩擦配向之后的整层膜层2进行构图，形成配向膜图案3。

在上述技术方案的基础上，请继续参考图2，选取构图装置为激光刻蚀装置，激光刻蚀装置包括激光束发射单元4、平面准直镜5、平面反射镜6和平面聚焦镜7：

激光束发射单元4位于平面准直镜5的焦点；平面准直镜5位于激光束发射单元4与平面反射镜6之间，且平面准直镜5的光轴与平面反射镜6的镜面呈45°夹角，平面准直镜5的光轴与平面聚焦镜7的光轴垂直；平面聚焦镜7的光轴与平面折反镜的镜面呈45°夹角。

需要说明的是，平凸准直镜的光轴与平凸聚焦镜的光轴垂直，利于变焦距的平凸聚焦镜来调节光斑的刻蚀面积以及累积光亮值。激光刻蚀装置的总能量(mj/cm2)＝强度(mw/cm2)×时间(sec)＝强度(mw/cm)×[刻蚀距离(cm)/刻蚀头与机台相对速度(cm/sec)]，请继续参考图2，激光刻蚀装置的刻蚀角度Tanα＝D/T，T为整层膜层2的厚度，D为待形成配向膜图案3的整层膜层2的刻蚀区域宽度。

具体地，在方法一与方法三中技术方案的基础上，激光束发射单元4发射的激光束射向平面准直镜5，激光束经过平面准直镜5后变成平行激光束，平行激光束照射在平面反射镜6上且经平面反射镜6反射改变轨迹，改变轨迹后平行激光束经过平面聚焦镜7，平面聚焦镜7对平行激光束聚焦形成焦点，焦点位于配向膜的刻蚀区域。

在方法一中技术方案的基础上，通过检查判断刻蚀区域形态，激光刻蚀装置调节适当强度对刻蚀区域进行照射，从而对刻蚀区域进行刻蚀。

在方法三中技术方案的基础上，通过检查判断刻蚀区域形态，激光刻蚀装置调节适当强度对刻蚀区域进行照射，刻蚀区域吸收光线后会发生表面融化，之后选取等离子刻蚀装置对经过初步刻蚀的刻蚀区域进行二次刻蚀。

或者，在上述技术方案的基础上，选取构图装置为等离子刻蚀装置，等离子刻蚀装置具有等离子发生腔8，等离子发生腔8通过管路连接有氧气源9和氩气源10；

等离子发生腔8内安装有两个电极11，两个电极11分别与高频电源12连接,以便充入等离子发生腔8内的氩气和氧气经两个电极11产生的快速变化的电场形成高速等离子流体；

等离子发生腔8的端部安装有用于喷出等离子流体的喷嘴13。

具体地，在方法二和方法三中技术方案的基础上，等离子刻蚀装置具有等离子发生腔8，在等离子发生腔8内安装有两个电极11，两个电极11通过与其连接的高频电源12产生快速变化的电场，充入等离子发生腔8内的氩气和氧气在电场内形成高速等离子流体，高速等离子流体在喷嘴13处喷出从而对与非显示区域对应的刻蚀区域进行刻蚀。

需要说明的是，通过检查判断刻蚀区域形态，等离子刻蚀装置调节适当强度对刻蚀区域进行照射，从而对刻蚀区域进行刻蚀。

在上述方法一、方法二和方法三中技术方案的基础上，采用构图装置对整层膜层2的构图操作过程为：构图装置接收到上游检查设备传递的衬底基板1上应形成的配向膜图案3以及与非显示区域对应的刻蚀区域刻蚀线坐标点，摩擦配向部按照坐标进行移动，显微镜停止在检出刻蚀区域上方，显微镜对刻蚀区域进行对焦，电荷耦合器件进行拍照，通过对图像进行差分处理，识别出衬底基板1上、摩擦配向后的整层膜层2灰度差异最大点作为刻蚀区域中心，构图装置进行构图。

在上述技术方案的基础上，上述构图装置还包括用于承载衬底基板1的载物台。

需要说明的是，在上述载物台上进行构图操作，以形成配向膜图案3。

在上述技术方案中的载物台可以有多种结构，具体结构至少为以下几种结构中的一种：

结构一：载物台为固定平台。

需要说明的是，为了满足对载物台上的衬底基板1不同部位的构图操作，当载物台为固定平台时，构图装置相对固定平台可移动。构图装置与XY移动单元连接，XY移动单元控制构图装置在X方向和Y方向的移动。

结构二：载物台为可移动平台。

在结构二中技术方案的基础上，载物台可分别沿X方向移动和Y方向移动；或者，

载物台可沿X方向或者Y方向移动。

需要说明的是，当载物台可分别沿X方向移动和Y方向移动，载物台由XY移动单元控制，构图装置为固定结构，在进行构图操作时，载物台相对构图装置移动；当载物台可沿X方向或者Y方向移动，构图装置位置可调，对载物台移动方向的限制进行补充，即当载物台可沿X方向移动时，构图装置可沿Y方向移动，二者均受XY移动单元控制；同理，当载物台可沿Y方向移动时,构图装置可沿X方向移动，二者均受XY移动单元控制。

上述几种结构使得构图装置对整层膜层2进行构图操作时，构图装置可刻蚀二维平面上的各个点，刻蚀范围广。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例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 (10)

1.一种配向膜涂布方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底基板一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层；

对所述整层膜层进行摩擦配向；

采用构图工艺对进行摩擦配向之后的所述整层膜层进行构图，形成配向膜图案。

2.根据权利要求1所述的配向膜涂布方法，其特征在于，所述构图工艺包括：

采用激光刻蚀方法进行刻蚀；或者，

采用等离子刻蚀方法进行刻蚀；或者，

采用先激光刻蚀后等离子刻蚀的方法进行刻蚀。

3.根据权利要求2所述的配向膜涂布方法，其特征在于，采用激光刻蚀方法进行刻蚀时，采用激光刻蚀装置对所述整层膜层进行刻蚀，形成配向膜图案。

4.根据权利要求2所述的配向膜涂布方法，其特征在于，采用等离子刻蚀方法进行刻蚀时，采用等离子刻蚀装置对所述整层膜层进行刻蚀，形成配向膜图案。

5.根据权利要求2所述的配向膜涂布方法，其特征在于，采用先激光刻蚀后等离子刻蚀的方法进行刻蚀时，先采用激光刻蚀装置对所述整层膜层进行软化，再采用等离子刻蚀装置对软化后的所述整层膜层进行轰击，形成配向膜图案。

6.一种配向膜制备装置，用于如以上权利要求1-5任一项所述的配向膜涂布方法，其特征在于，包括涂布装置、配向装置和构图装置，

所述涂布装置用于在衬底基板一侧整版涂布配向膜溶液并形成整层膜层；

所述配向装置用于对所述整层膜层进行摩擦配向；

所述构图装置用于采用构图工艺对进行摩擦配向之后的所述整层膜层进行构图，形成配向膜图案。

7.根据权利要求6所述的配向膜制备装置，其特征在于，所述构图装置为激光刻蚀装置，所述激光刻蚀装置包括激光束发射单元、平面准直镜、平面反射镜和平面聚焦镜：

所述激光束发射单元位于所述平面准直镜的焦点；所述平面准直镜位于所述激光束发射单元与所述平面反射镜之间，且所述平面准直镜的光轴与所述平面反射镜的镜面呈45°夹角，所述平面准直镜的光轴与所述平面聚焦镜的光轴垂直；所述平面聚焦镜的光轴与所述平面折反镜的镜面呈45°夹角。

8.根据权利要求6所述的配向膜制备装置，其特征在于，所述构图装置为等离子刻蚀装置，所述等离子刻蚀装置具有等离子发生腔，所述等离子发生腔通过管路连接有氧气源和氩气源；

所述等离子发生腔内安装有两个电极，两个所述电极分别与高频电源连接,以便充入所述等离子发生腔内的氩气和氧气经两个所述电极产生的快速变化的电场形成高速等离子流体；

所述等离子发生腔的端部安装有用于喷出所述等离子流体的喷嘴。

9.根据权利要求7或8所述的配向膜制备装置，其特征在于，所述构图装置还包括用于承载衬底基板的载物台。

10.根据权利要求9所述的配向膜制备装置，其特征在于，所述载物台为固定平台；或者，

所述载物台为移动平台。