CN1654109A - 减少液晶污染的脱泡系统以及液晶脱泡方法 - Google Patents

Abstract

一种减少液晶污染的脱泡系统，包括一真空腔室以及一液晶脱泡装置。上述液晶脱泡装置设置于真空腔室内，包括一底座、一盛装容器以及一超音波产生器。上述盛装容器设置于底座上，用以盛装上述液晶，其中上述超音波产生器用以发出一超音波至上述液晶，并于液晶中形成多个真空泡。

Description

减少液晶污染的脱泡系统以及液晶脱泡方法

技术领域

本发明涉及一种液晶脱泡系统以及液晶脱泡方法，特别是涉及一种利用超音波来提升脱泡效果，并可减少液晶污染的脱泡系统以及脱泡方法。

背景技术

一般而言，在现有液晶显示器的制造过程中必须先将液晶注入两基板之间，藉由毛细原理将液晶慢慢吸入，但是这种灌液晶方法相当地耗费时间。另一种滴注式液晶灌注工艺(ODF)则直接将液晶滴在单片基板上，然后再进行上、下基板的对组，滴注式液晶灌注工艺可以大幅节省灌液晶的时间，尤其适用于大尺寸的面板工艺。以三十时面板为例，传统灌液晶方式大约需要五天的时间，透过滴注式液晶灌注工艺只需要两个小时左右。

虽然藉由毛细原理将液晶慢慢吸入的方式较为耗时，但是由于其注入口较为狭窄(约5μm)，因此同时具有阻挡杂质进入的功效。相较于传统的液晶注入方式而言，采用滴注式液晶灌注工艺虽然可大幅缩短液晶注入的时间，但是由于其无法过滤液晶材料中的杂质，因此对液晶品质与杂质含量的要求则必须更为严格。

另一方面，在将液晶注入基板前通常必须先经过一脱泡程序以去除液晶中所含有的气泡，如此可避免存在于液晶材料中的气泡对于液晶显示器的显示品质产生不良的影响，传统的液晶脱泡方法主要是将盛装有液晶的容器放置于一真空腔室中使液晶内的气泡逸出，然而此种脱泡方式速度缓慢且耗时。此外，另一种传统的脱泡方式可进一步地在盛装有液晶的容器内加入磁石搅拌。如图1所示，盛装有液晶材料L的容器B设置于一真空腔室C内，其中一搅拌棒T伸入于液晶材料L内搅拌可加速液晶材料L中的气泡由上方容器开口逸出(如箭头所示方向)。

前述脱泡方式虽然可缩短脱泡时间，然而搅拌棒T在搅拌的过程中因为与液晶分子产生摩擦，故容易在液晶材料中产生杂质(particle)，如此一来液晶分子将会受上述杂质污染而影响显示面板的品质，因此不利于在滴注式液晶灌注工艺(ODF)中使用。

接着请参阅表1，若将一刚开瓶的液晶材料在封闭放置七天后，杂质含量会随着存放时间而逐渐地增加；特别的是，当在液晶脱泡的过程中加入搅拌棒搅拌之后，尺寸大于5μm的杂质含量明显遽增，尤其尺寸在20μm左右的较大尺寸杂质含量更大幅地由原先的0.62(个/毫升，count/ml)提高至35.08(count/ml)。

表1现有液晶脱泡系统中施加搅拌棒对于杂质含量影响的比较图(个/毫升)

杂质尺寸大小	刚开瓶液晶	刚开瓶液晶(封闭放置7天)	真空脱泡	真空脱泡(加入搅拌棒)
					0.5μm	1967.2	3779.2	723.6	766.3
1μm	1867.2	2122.2	1511.1	1228.4
					5μm	0.66	5.3	9.35	13.6
10μm	0.24	3.4	3.5	6.95
					20μm	0.62	2	1.85	35.08

由于传统加入搅拌棒搅拌的脱泡方式虽然可以加速脱泡，但却会大量增加尺寸在5μm以上的杂质含量，因此对于滴注式液晶灌注工艺(ODF)而言并非一种理想的脱泡方式。

发明内容

有鉴于现有液晶脱泡方式的缺点，本发明提供一种减少液晶污染的脱泡系统以及脱泡方法。藉由本发明可避免使用传统搅拌棒与液晶材料摩擦所产生的杂质，进而可降低液晶受污染的机会，同时可有效地提升脱泡效果并降低液晶脱泡时间。

本发明的液晶脱泡系统包括一真空腔室以及一液晶脱泡装置。液晶脱泡装置设置于真空腔室内，包括一底座、一盛装容器以及一超音波产生器。上述盛装容器设置于底座上，用以盛装上述液晶。上述超音波产生器用以发出一超音波至上述液晶，并于液晶中形成多个真空泡。

于一优选实施例中，上述盛装容器为一锥形瓶，并具有一开口。

于一优选实施例中，上述底座具有一凹陷部，而盛装容器设置于凹陷部内。

于一优选实施例中，上述底座具有一本体以及一凸缘，凸缘连接本体且环绕上述盛装容器。

于一优选实施例中，上述本体呈一圆形，且凸缘呈一环状并环绕于本体的边缘。

于一优选实施例中，上述超音波产生器设置于底座内。

于一优选实施例中，前述脱泡系统还包括一热耦温度计，与液晶接触，藉以监控液晶的温度。

于一优选实施例中，前述脱泡系统包括多个液晶脱泡装置。

于一优选实施例中，前述脱泡系统适用于一滴注式液晶灌注工艺(ODF)当中。

本发明亦提供一种液晶脱泡方法，其主要包括提供一超音波产生器，透过超音波产生器发出一超音波至上述液晶，并于液晶中形成多个真空泡。

于一优选实施例中，前述液晶脱泡方法还包括提供一盛装容器，用以盛装前述液晶，其中盛装容器具有一开口，液晶中的一气体进入上述真空泡中，并由开口选出。

于一优选实施例中，前述液晶脱泡方法更包括提供一底座，用以承载上述盛装容器，其中上述底座具有一凹陷部，盛装容器设置于上述凹陷部内，且前述超音波产生器设置于底座内。

附图说明

图1为表示现有液晶脱泡系统的示意图；

图2A为表示本发明中减少液晶污染的脱泡系统示意图；

图2B为表示本发明中液晶脱泡装置的示意图；以及

图3A～3C为表示本发明中透过超音波进行液晶脱泡的示意图；以及

图4为表示液晶材料于一真空腔室中分装至一A瓶与与一B瓶的示意图。

简单符号说明

1       真空腔室

2       液晶脱泡装置

21      底座

211     凹陷部

212     本体

213     凸缘

22      盛装容器

221     开口

222     液晶

223     气体

23      超音波产生器

231     超音波

232     真空泡

B       盛装容器

C       真空腔室

L       液晶

T       搅拌棒

具体实施方式

图2A为显示本发明中减少液晶污染的脱泡系统示意图。如图所示，本发明的液晶脱泡系统包括一真空腔室1以及一液晶脱泡装置2，上述液晶脱泡装置2设置于真空腔室1中，用以对液晶进行脱泡程序。

请一并参阅图2A以及2B，其中图2B为表示前述液晶脱泡装置2的示意图。本实施例的液晶脱泡系统可适用于滴注式液晶灌注工艺(ODF)当中，如图所示，本发明的液晶脱泡装置2主要包括一底座21、一盛装容器22以及一超音波产生器23。上述底座21具有一凹陷部211，盛装容器22放置于底座21上并位于凹陷部211内，如此可避免脱泡时因晃动而倾倒翻覆。其中盛装容器22其内盛装有液晶222，脱泡时液晶222内部的气泡经由盛装容器22上方的一开口221排出(如箭头方向所示)。

如图2B所示，于本实例中的盛装容器22为一锥形瓶，上述底座21则包括一本体212以及一凸缘213，其中凸缘213呈环状并连接于本体212的边缘。特别地是，上述凸缘213环绕着盛装容器22，用以限制盛装容器22而不致在脱泡过程中因晃动而倾倒翻覆。

如图所示，前述超音波产生器23设置于底座21内，于本实施例中主要透过上述超音波产生器23以非接触的方式对液晶进行脱泡，以下将详述液晶脱泡的方法。

接着请参阅图3A，前述超音波产生器23所产生的超音波231作用于盛装容器22内的液晶222，超音波231可于液晶222内部产生空穴现象(cavitation)，并在液晶222内部产生瞬间的真空泡232。

接着请参阅图3B，超音波产生器23持续地产生超音波231并于液晶222内部形成大量的真空泡232，此时存在液晶222中的气体223将迅速进入上述真空泡232内并结合为一较大的气泡，如此可加速液晶222中的气体223由上方开口221排出。

如前所述，前述液晶222中的气体223藉由真空泡232作用而可结合成一较大的气泡(如图3C所示)，由于液晶222外部处于真空状态，因此气体223可迅速地经由盛装容器22的开口221而向外逸出。

上述液晶脱泡过程可持续不断的进行，直到液晶222中的气体223全部逸出为止。需特别说明的是，虽然图示中均以一个盛装容器22做说明，然而亦可于前述真空腔室1内设置多个液晶脱泡装置2，藉此可同时对多个盛装容器22内的液晶222进行脱泡。其中，前述底座21及盛装容器22亦不限于图上所示的外型，而可视需要而改变。

接着请参阅图4，为了验证本发明的超音波脱泡方式对于杂质的影响，首先在一真空腔室1内将一刚开瓶的液晶材料分装至一A瓶以及一B瓶，其中A瓶与B瓶在相同条件下进行脱泡，差别仅在于A瓶的液晶乃藉由本发明的超音波脱泡方式进行脱泡，而B瓶则为一般真空脱泡而并未施以超音波。

                    表2    A瓶与B瓶内液晶杂质含量比较图(count/ml)

杂质尺寸大小

刚开瓶液晶

A瓶分装后

B瓶分装后

A瓶脱泡后(有超音波)

B瓶脱泡后(有超音波)

0.5μm	1967.2	6439.18	6371.675	6091.6	6300.13
						1μm	1867.2	1153.78	1168.725	1310.95	1224
5μm	0.66	24.9	4.98	16.7	5.9
						10μm	0.24	4.48	0.675	1.15	0.1
20μm	0.62	3.05	0.45	2.8	0.35

由表2中的实验数据可以看出：A瓶在B瓶的对照下并不会对液晶内的杂质含量产生显著的影响，亦即A瓶即使经过超音波脱泡处理后，亦不会大幅增加液晶内的杂质含量。由此可知，本发明相较于传统利用搅拌棒的液晶脱泡方式不仅可确保液晶的品质，同时可大幅地缩短脱泡时间，因此亦更能适用于滴注式液晶灌注工艺(ODF)。

综上所述，本发明提供一种可减少液晶污染的脱泡系统以及液晶脱泡方法，特别适用于滴注式液晶灌注工艺(ODF)当中，其中透过超音波产生器以非接触的方式对液晶进行脱泡，不仅可避免液晶中杂质的产生，同时可大幅缩短减少液晶脱泡时间，进而有效地提升脱泡效率。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (13)

1.一种减少液晶污染的脱泡系统，包括：

一真空腔室；以及

一液晶脱泡装置，设置于该真空腔室内，该液晶脱泡装置包括：

一底座；

一盛装容器，设置于该底座上，用以盛装该液晶；以及

一超音波产生器，发出一超音波至该液晶，并于该液晶中形成多个真空泡。

2.如权利要求1所述的减少液晶污染的脱泡系统，其中该盛装容器具有一开口。

3.如权利要求1所述的减少液晶污染的脱泡系统，其中该底座具有一凹陷部，该盛装容器设置于该凹陷部内。

4.如权利要求1所述的减少液晶污染的脱泡系统，其中该底座具有一本体以及一凸缘，该凸缘连接该本体，且环绕该盛装容器。

5.如权利要求4所述的减少液晶污染的脱泡系统，其中该本体呈一圆形，该凸缘呈环状并环绕于该本体的边缘。

6.如权利要求1所述的减少液晶污染的脱泡系统，其中该超音波产生器设置于该底座内。

7.如权利要求1所述的减少液晶污染的脱泡系统，包括多个液晶脱泡装置。

8.如权利要求1所述的减少液晶污染的脱泡系统，适用于滴注式液晶灌注工艺(ODF)。

9.一种减少液晶污染的脱泡方法，包括：

提供一超音波产生器，发出一超音波至该液晶，并于该液晶中形成多个真空泡。

10.如权利要求9所述的减少液晶污染的脱泡方法，其还包括提供一盛装容器，用以盛装该液晶，该盛装容器具有一开口，该液晶中的一气体进入该等真空泡中，并由该开口逸出。

11.如权利要求10所述的减少液晶污染的脱泡方法，其还包括提供一底座，用以承载该盛装容器。

12.如权利要求11所述的减少液晶污染的脱泡方法，其中该底座具有一凹陷部，该盛装容器设置于该凹陷部内。

13.如权利要求12所述的减少液晶污染的脱泡方法，其中该超音波产生器设置于该底座内。

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