CN1567067A

CN1567067A - 配向膜的摩擦配向方法及其装置

Info

Publication number: CN1567067A
Application number: CN 03142948
Authority: CN
Inventors: 黄教忠
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2005-01-19

Abstract

一种配向膜的摩擦配向方法及其装置。为提供一种避免形成线性碎屑痕迹、提高视觉品味的液晶显示器部件制造方法及其装置，提出本发明，装置包括承载玻璃基板的承载平台、驱动机构及滚筒；玻璃基板具可视区及不可视区，其表面涂布有一层配向膜；滚筒系设置于玻璃基板的移动路径上，并以底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的方向转动；方法包括提供具有可视区及不可视区的玻璃基板、在玻璃基板表面涂布一层配向膜、驱动玻璃基板朝特定方向移动及在玻璃基板移动过程中，以表面附有毛布的滚筒对玻璃基板表面的配向膜进行滚动摩擦；滚筒系以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的滚动方式对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。

Description

配向膜的摩擦配向方法及其装置

技术领域

本发明属于液晶显示器部件制造方法及其装置，特别是一种配向膜的摩擦配向方法及其装置。

背景技术

随着薄膜电晶体(TFT-LCD)制作技术快速的进步及其具备轻薄、省电、无辐射线等优点，使得液晶显示器大量应用于个人数位助理器(PDA)、笔记型电脑、数码相机、数码录影机、移动电话等各式电子产品中。再加上业界积极的投入研发及采用大型化的生产设备，使液晶显示器的品质不断提升及价格持续下降，因此，使得液晶显示器的应用领域声速扩大。

如图1所示，习知的液晶显示器(LCD)10内部组成元件包括借以产生均匀白色光束的背光源(back light)11、偏光板(polarizer)12、玻璃基板(glass substrate)13、配向膜(alignment film)14及液晶(liquid crystal)15。

偏光板12用以将进入其内部的光线转换成偏极光输出。

玻璃基板13由形成数个薄膜电晶体16的上玻璃基板13a及下玻璃基板13b构成。液晶显示器10系利用薄膜电晶体16所产生的电压控制液晶15的转向以达到显示的目的。上玻璃基板13a贴设有一层彩色滤光片(color filter)，借以将白色光束分解成红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色以达到全彩显示的效果。此外，配向膜14结合于上、下玻璃基板13a、13b内侧表面，借以将液晶15夹设于上、下玻璃基板13a、13b之间，并使液晶15分子呈现均匀排列，以减少光线产生散射和漏光现象。

如图2、图3所示，配向膜14为涂布于玻璃基板13表面的有机薄膜，其厚度一般介于500(埃)至1000(埃)之间。其所使用的材料为聚胺酸(polyamicacid)和聚醯胺(polyimide)。玻璃基板13表面包括位于其中间区域的可视区131及形成于可视区131周围的不可视区132。不可视区132主要是利用遮光层(black matrix，简称BM)来达到遮光效果。玻璃基板13可视区131因为具数个薄膜电晶体16或透明电极等元件，因此，其高度通常较周围不可视区132高；又因为配向膜14系涂布于玻璃基板13表面，因此，配向膜14在可视区131与不可视区132之间会形成高度差。就配向膜14而言必须经过摩擦配向或称为磨面处理(Lapping)，才能够使其内部液晶15顺着一定方向均匀排列。

如图5、图6所示，习知的对玻璃基板13表面配向膜14进行摩擦配向时，系将玻璃基板13放置于承载平台30上，并将涂布配向膜14的一面朝上；承载平台30系与驱动机构32结合，并由驱动机构32带动承载平台30朝箭头所示的前方进行直线输送。在玻璃基板13输送路径上设置表面附设毛布的滚筒34。当玻璃基板13通过滚筒34时，滚筒34系以其底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相反的顺时针方向滚动方式对玻璃基板13表面的配向膜14进行滚动摩擦，经过摩擦配向后的配向膜14表面分子将不再杂散分布，而呈现均匀排列的介面条件，使液晶15能够依照预定的方向排列。通常玻璃基板13与滚筒34之间系成适当夹角，例如45°夹角，而配向膜14则是顺着滚筒34的摩擦方向进行配向。

如图5、图6所示，滚筒34系以其底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相反的顺时针方向滚动方式对玻璃基板13表面的配向膜14进行滚动摩擦，在滚动摩擦过程中，由于配向膜14在可视区131与不可视区132的交界处A-A’、B-B’具有一定高度的高度差，而高度差的存在会使配向膜14在经过滚动摩擦后产生的碎屑40被转动的毛布夹带起来，并且在经过一圈的转动后再附着于配向膜14表面，而所附着的位置恰好位于滚筒34滚动的前方，并形成一条碎屑40痕迹。

如图5、图6所示，当玻璃基板13的配向膜14在经过滚筒34的滚动摩擦后，碎屑40将分别在可视区131与不可视区132交界处A-A’、B-B’右侧约1cm处形成一条直线性碎屑40痕迹，其中在交界处B-B’右侧的碎屑40痕迹形成于不可视区132内，不会对液晶显示器10的画面显示产生任何影响，但对于交界处A-A’右侧的碎屑40痕迹形成于可视区131内，其将使得液晶显示器10的亮度变得不均匀，从而影响消费者的视觉品味，这种现象业界一般通称为MURA现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种避免形成线性碎屑痕迹、提高视觉品味的配向膜的摩擦配向方法及其装置。

本发明配向膜的摩擦配向装置包括承载玻璃基板的承载平台、结合并驱动承载平台朝特定方向直线移动的驱动机构及表面附有毛布的滚筒；玻璃基板具可视区及不可视区，其表面涂布有一层配向膜；滚筒系设置于玻璃基板的移动路径上，并以底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的方向转动，以对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。

本发明配向膜的摩擦配向方法包括提供具有可视区及不可视区的玻璃基板、在玻璃基板表面涂布一层配向膜、驱动玻璃基板朝特定方向移动及在玻璃基板移动过程中，以表面附有毛布的滚筒对玻璃基板表面的配向膜进行滚动摩擦；滚筒系以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的滚动方式对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。

其中：

步骤二中配向膜所使用的材料为聚胺酸/聚醯胺。

步骤二中配向膜厚度系介于500至1000之间。

步骤四中滚筒与玻璃基板之间成适当夹角，使配向膜顺着滚筒的摩擦方向进行配向。

步骤四中滚筒与玻璃基板之间的夹角为45°。

步骤一中可视区设于玻璃基板中间区域，其由数个薄膜电晶体或是透明电极组成。

步骤一中不可视区形成于可视区周围并利用遮光层来达到遮光效果。

配向膜所使用的材料为聚胺酸/聚醯胺。

配向膜厚度系介于500至1000之间。

滚筒与玻璃基板之间成适当夹角，使配向膜顺着滚筒的摩擦方向进行配向。

滚筒与玻璃基板之间的夹角为45°。

可视区设于玻璃基板中间区域，其由数个薄膜电晶体或是透明电极组成。

不可视区形成于可视区周围并利用遮光层来达到遮光效果。

由于本发明装置包括承载玻璃基板的承载平台、结合并驱动承载平台朝特定方向直线移动的驱动机构及表面附有毛布的滚筒；玻璃基板具可视区及不可视区，其表面涂布有一层配向膜；滚筒系设置于玻璃基板的移动路径上，并以底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的方向转动，以对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦；方法包括提供具有可视区及不可视区的玻璃基板、在玻璃基板表面涂布一层配向膜、驱动玻璃基板朝特定方向移动及在玻璃基板移动过程中，以表面附有毛布的滚筒对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦；滚筒系以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的滚动方式对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。借由滚筒以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的方向滚动对配向膜进行反向滚动摩擦配向，因高度差存而使配向膜在经过滚动摩擦后产生的碎屑被转动的毛布夹带起来，并且在经过一圈的转动后再附着于配向膜表面，碎屑将分别在可视区与不可视区交界处左侧约1cm处形成一条直线性碎屑痕迹，形成于不可视区内的碎屑痕迹不会对液晶显示器的画面显示产生任何影响；形成于可视区内并位于滚筒滚动的后方的碎屑痕迹当玻璃基板持续向前移动，碎屑将再度被滚筒摩擦配向一次，而不会在玻璃基板的可视区表面留下碎屑痕迹；即本发明不但对玻璃基板的品质毫无影响，且可使配向膜在摩擦配向过程中不会产生碎屑痕迹，因此，可避免液晶显示器的画面产生MURA现象，进而提高消费者的视觉品味；不仅避免形成线性碎屑痕迹，而且提高视觉品味，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为液晶显示器结构示意剖视图。

图2、为涂布配向膜玻璃基板结构示意正视图。

图3、为涂布配向膜玻璃基板结构示意侧视图。

图4、为习知的对玻璃基板表面配向膜进行摩擦配向结构示意立体图。

图5、为习知的滚筒对玻璃基板配向膜进行滚动摩擦俯视示意图。

图6、为习知的滚筒对玻璃基板配向膜进行滚动摩擦侧视示意图。

图7、为本发明配向膜的摩擦配向装置结构示意立体图。

图8、为本发明配向膜的摩擦配向方法俯视示意图。

图9、为本发明配向膜的摩擦配向方法侧视示意图。

图10、为习知的配向膜的摩擦配向方法滚筒对玻璃基板影响示意图。

图11、为本发明配向膜的摩擦配向方法滚筒对玻璃基板影响示意图。

具体实施方式

如图7所示，本发明配向膜的摩擦配向装置50包括承载玻璃基板13的承载平台51、结合并驱动承载平台51朝箭头所示的前方进行直线移动的驱动机构52及滚筒53。

滚筒53系设置于玻璃基板13的移动路径上，且与玻璃基板13之间成适当夹角，例如45°夹角最佳。

滚筒13系以其底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相同的逆时针方向滚动方式对玻璃基板13表面的配向膜14进行反向滚动摩擦。

玻璃基板13表面包括位于其中间区域由数个薄膜电晶体或是透明电极组成的可视区131及形成于可视区131周围利用遮光层来达到遮光效果的不可视区132。玻璃基板13表面涂布一层为有机薄膜的配向膜14；其厚度一般介于500(埃)至1000(埃)之间；其所使用的材料为聚胺酸(polyamic acid)或聚醯胺(polyimide)。配向膜14在可视区131与不可视区132的交界处A-A’、B-B’形成高度差。

本发明配向膜的摩擦配向方法包括如下步骤：

步骤一

提供具有可视区131及不可视区132的玻璃基板13；可视区131设于玻璃基板13中间区域，其由数个薄膜电晶体或是透明电极组成；不可视区132形成于可视区131周围并利用遮光层来达到遮光效果。

步骤二

在玻璃基板13表面涂布一层为有机薄膜的配向膜14；其厚度一般介于500(埃)至1000(埃)之间；其所使用的材料为聚胺酸(polyamic acid)或聚醯胺(polyimide)。

步骤三

驱动玻璃基板13朝特定方向移动；

步骤四

在玻璃基板13移动过程中，以设置于玻璃基板13移动路径上且表面附有毛布的滚筒53对玻璃基板13表面的配向膜14进行滚动摩擦；滚筒53与玻璃基板13之间成适当夹角，例如最佳为45°夹角；滚筒53系以其底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相同的滚动方式对玻璃基板13表面的配向膜14进行反向滚动摩擦，使配向膜14顺着滚筒53的摩擦方向进行配向。

如图8、图9所示，当驱动机构52输送玻璃基板13通过滚筒53时，逆时针方向滚动方式的滚筒53对玻璃基板13进行反向滚动摩擦，使玻璃基板13表面的配向膜14顺着滚筒53的摩擦方向进行配向。

如习知技术所述，虽然配向膜14在摩擦配向的过程中，在可视区131与不可视区132的交界处A-A’、B-B’会产生碎屑40。本发明由于滚筒53以其底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相同的逆时针方向滚动方式对配向膜14进行摩擦配向。因此，因高度差存而使配向膜14在经过滚动摩擦后产生的碎屑40被转动的毛布夹带起来，并且在经过一圈的转动后再附着于配向膜14表面，碎屑40将分别在可视区131与不可视区132交界处A-A’、B-B’左侧约1cm处形成一条直线性碎屑40痕迹，其中在交界处A-A’左侧的碎屑40痕迹形成于不可视区132内，不会对液晶显示器10的画面显示产生任何影响；而于交界处B-B’左侧的碎屑40痕迹形成于可视区131内并位于滚筒53滚动的后方。一旦玻璃基板13持续向前移动，碎屑40将再度被滚筒53摩擦配向一次，而不会在玻璃基板13的可视区131表面留下碎屑40痕迹。

如图10所示，习知的配向膜的摩擦配向方法的滚筒系以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相反的顺时针方向滚动方式对玻璃基板表面的配向膜进行滚动摩擦。

如图11所示，本发明配向膜的摩擦配向方法的滚筒系以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的逆时针方向滚动方式对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。

目前滚筒的切线速度大多控制在1633mm/sec，而玻璃基板的输送速度为60mm/sec，但由于其与滚筒的方向相差45°，因此必须乘以cos45°作为有效速度分量，即其值为42.4mm/sec。

如图10所示，习知技术滚筒34底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相反，因此，两者的之间的相对速度为1675mm/sec。

如图11所示，本发明滚筒53底部的切线速度方向与玻璃基板13的行进方向相同，因此，两者的之间的相对速度为1591mm/sec。

因此，两者间的差异不大，由上述分析比较可知滚筒的滚动方向对玻璃基板的摩擦配向的质量影响不大。

综上所述，本发明不但对玻璃基板的品质毫无影响，且可使配向膜在摩擦配向过程中不会产生碎屑痕迹，因此，可避免液晶显示器的画面产生MURA现象，进而提高消费者的视觉品味。

Claims

1、一种配向膜的摩擦配向方法，它包括如下步骤：

步骤一

提供具有可视区及不可视区的玻璃基板；

步骤二

在玻璃基板表面涂布一层配向膜；

步骤三

驱动玻璃基板朝特定方向移动；

步骤四

在玻璃基板移动过程中，以表面附有毛布的滚筒对玻璃基板表面的配向膜进行滚动摩擦；其特征在于所述的步骤四中滚筒系以其底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的滚动方式对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。

2、根据权利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步骤二中配向膜所使用的材料为聚胺酸/聚醯胺。

3、根据权利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步骤二中配向膜厚度系介于500至1000之间。

4、根据权利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步骤四中滚筒与玻璃基板之间成适当夹角，使配向膜顺着滚筒的摩擦方向进行配向。

5、根据权利要求4所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步骤四中滚筒与玻璃基板之间的夹角为45°。

6、根据权利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步骤一中可视区设于玻璃基板中间区域，其由数个薄膜电晶体或是透明电极组成。

7、根据权利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步骤一中不可视区形成于可视区周围并利用遮光层来达到遮光效果。

8、一种配向膜的摩擦配向装置，它包括承载玻璃基板的承载平台、结合并驱动承载平台朝特定方向直线移动的驱动机构及表面附有毛布的滚筒；玻璃基板具可视区及不可视区，其表面涂布有一层配向膜；滚筒系设置于玻璃基板的移动路径上；其特征在于所述的滚筒系以底部的切线速度方向与玻璃基板的行进方向相同的方向转动，以对玻璃基板表面的配向膜进行反向滚动摩擦。

9、根据权利要求8所述的配向膜的摩擦配向装置，其特征在于所述的配向膜所使用的材料为聚胺酸/聚醯胺。

10、根据权利要求8所述的配向膜的摩擦配向装置，其特征在于所述的配向膜厚度系介于500至1000之间。

11、根据权利要求8所述的配向膜的摩擦配向装置，其特征在于所述的滚筒与玻璃基板之间成适当夹角，使配向膜顺着滚筒的摩擦方向进行配向。

12、根据权利要求8所述的配向膜的摩擦配向装置，其特征在于所述的滚筒与玻璃基板之间的夹角为45°。

13、根据权利要求8所述的配向膜的摩擦配向装置，其特征在于所述的可视区设于玻璃基板中间区域，其由数个薄膜电晶体或是透明电极组成。

14、根据权利要求8所述的配向膜的摩擦配向装置，其特征在于所述的不可视区形成于可视区周围并利用遮光层来达到遮光效果。