JP2015519613A - マザーボードの配向膜の製作方法及び転写シートと配向液 - Google Patents

マザーボードの配向膜の製作方法及び転写シートと配向液 Download PDF

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Abstract

本発明は、マザーボードの配向膜の製作方法及び転写シートと配向液を開示する。転写シートを利用して二つ以上の基板を有するマザーボードに配向液を塗布し、配向液がマザーボードに配向膜を形成する。前記転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有する。また、マザーボードの基板の表示領域以外に位置し、かつ配向膜を残す必要がない領域の配向膜を除去する。これにより、従来における配向膜が厚すぎる辺縁領域の問題、および、その辺縁領域とシートラント領域の重なることによる表示不良問題が解決される。

Description

本発明は、マザーボードの配向膜の製作方法及び転写シートと配向液に関する。
現在、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）は既に主流の表示製品となっている。ＴＦＴ−ＬＣＤは、主に互いに対置されたカラーフィルタ基板とアレイ基板とを備え、カラーフィルタ基板とアレイ基板の間に液晶が充填されている。そして、液晶分子を正しく配向させるように、アレイ基板とカラーフィルタ基板のそれぞれの表面に一層の配向液を塗布する。配向液はアレイ基板とカラーフィルタ基板に配向膜を形成する。そして、摩擦布でアレイ基板とカラーフィルタ基板の配向膜を摩擦することで、配向膜の表面に微小な溝が形成され、液晶分子が初期に溝に沿って規則的に配置される。
普通のアレイ基板とカラーフィルタ基板の加工工程は、通常、一つのマザーボードにおける二つ以上の基板（アレイ基板またはカラーフィルタ基板）に対して同時に配向液を塗布して、最後にそのマザーボードを分割して個別化のアレイ基板またはカラーフィルタ基板が得られる。
配向液を塗布するための装置は、例えば図１に示されているようなものがある。まず、配向液１０１はディスペンサ（Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）１０２でアニロックスロール（Ａｎｉｌｏｘ Ｒｏｌｌ）１０３とブレードロール（Ｂｌａｄｅ Ｒｏｌｌ）１０４との接触部位に滴下されており、ブレードロール１０４が旋回しているアニロックスロール１０３に配向液１０１を均一に塗布させる。そして、アニロックスロール１０３は予め図形が形成された転写シート１０５と接触し、配向液１０１を転写シート１０５に転写させる。最後に、旋回している転写シート１０５は配向液１０１をベース台１０６のマザーボード１０７の表面に印刷させ、配向膜１０８が形成される。図２は、従来の転写シートの側面を展開した模式図であり、図３は、その平面図である。転写シート１０５はベース膜１０９と転写層１１０とを備え、転写層１１０にはそれぞれマザーボードの基板に対応する二つ以上の凸状の転写領域１１１と、転写領域１１１との間に位置されている非転写領域１１２とが設けられている。
上記した配向液塗布装置では、各転写領域１１１はそれぞれマザーボード１０７の一つの基板に対応し、また、各転写領域１１１の辺縁に配向液が溜まりやすいので、これらの溜まった配向液１０１はさらに基板の表示領域に転写され、基板の配向膜１０８の膜質が不均一になってしまう。従って、配向膜１０８が不均一、または配向膜１０８が厚すぎる辺縁（Ｈａｒｏ）領域が形成されるようになってしまう。そのため、最終的に得られた製品の辺縁領域に位置した液晶分子は正しく配向されることができず、通常的に動作できる基板の表示領域の面積が縮小してしまうことになる。また、上記した転写シート１０５には配向膜が偏って転写されやすい問題も存在しており、基板上の通常的に動作できる表示領域が縮小されるようになってしまう。
本発明の実施例は、従来技術における配向膜が厚すぎる辺縁領域の発生の問題、および、その領域とシーラント（ｓｅａｌａｎｔ）領域とが重なることによる表示不良の問題を解決することができる、マザーボードの配向液の製作方法及び転写シートと配向液を提供する。
本発明は、マザーボードの配向膜を製作する方法であって、転写シートを利用して二つ以上の基板を備えるマザーボードに配向液を塗布し、配向液がマザーボードに配向膜を形成し、前記転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有し、そして、前記マザーボードの基板の表示領域以外に位置し、かつ、配向膜を残す必要がない領域の配向膜を除去することを特徴とするマザーボードの配向膜の製作方法を提供する。
上記した方法では、例えば、前記配向膜は光加工材料によって形成される。前記配向膜を除去する場合、マスクで露光工程を行った後、現像工程を行う。
上記した方法では、例えば、前記配向膜は、液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒を含み、例えば、液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒により形成される。
上記した方法では、例えば、配向液に対する重量比は、前記液晶分子材料が２５〜３５％であり、前記感光性材料が３．５〜６％であり、前記光増感剤が０．８〜２．５％である。
上記した方法では、例えば、前記液晶分子配向材料は、主鎖型ポリイミドと側鎖型ポリイミドの中の一つあるいは二つである。
上記した方法では、例えば、前記感光材料は２,３,４,４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン１,２−ジアゾナフトキノン−５−アルホン酸エステルである。
上記した方法では、例えば、前記光増感剤はジアゾナフトキノンスルホニルクロラクドである。
上記した方法では、例えば、前記露光と現像方法で前記配向膜を除去する時、露光設備が放出した紫外線の波長は３４０ｎｍ〜４６０ｎｍである。露光時間は６０ｓ〜１００ｓである。
また、本発明はさらに転写シートを提供する。この転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有する。
また、本発明はさらに配向液を提供する。前記配向液は、液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒を含み、この配向液は液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒により形成される。
上記した配向液では、例えば、配向液に対する重量比は、前記液晶分子材料が２５〜３５％であり、前記感光性材料が３．５〜６％であり、前記光増感剤が０．８〜２．５％である。
上記した配向液では、例えば、前記液晶分子配向材料は、主鎖型ポリイミドと側鎖型ポリイミドの中の一つあるいは二つである。
上記した配向液では、例えば、前記感光材料は２,３,４,４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン１,２−ジアゾナフトキノン−５−アルホン酸エステルである。
上記した配向液では、例えば、前記光増感剤はジアゾナフトキノンスルホニルクロラクドである。
本発明の実施例に提供されたマザーボードの配向膜の製作方法及び転写シートと配向液によれば、転写シートを利用して二つ以上の基板を有するマザーボードに配向液を塗布し、配向液がマザーボードに配向膜を形成し、前記転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有し、そして、前記マザーボードの基板の表示領域以外に位置し、かつ配向膜を残す必要がない領域の配向膜を除去することで、従来における配向膜が厚すぎる辺縁領域の発生、および、その辺縁領域とシートラント領域とが重なることによる表示不良問題を解決できる。
従来技術における配向液を塗布する装置の模式図である。 従来技術における転写シートの側面を展開した模式図である。 従来技術における転写シートの平面の模式図である。 本発明における転写シートの側面の模式図である。 本発明における転写シートの平面の模式図である。 本発明におけるマザーボードの配向膜の製作方法の模式的フローチャートである。 本発明における配向液が塗布されたマザーボードの平面の模式図である。 本発明におけるマスクが露光されたマザーボードの平面の模式図である。
本発明の実施例における技術手段をより明瞭に説明するため、以下実施例の図面について簡単に紹介する。なお、下記に説明する図面はただ本発明の実施例の一部に係るが、本発明を制限することはないことは勿論のことである。
本発明に係る実施例の目的、技術手段及びメリットをより明瞭にするために、以下、本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例の技術手段を明瞭かつ完全に説明する。勿論、ここで記載された実施例は、ただ本発明の実施例の一部だけであり、本発明の全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的な活動をしない前提で得られる他の実施例は全て本発明の技術範囲に含まれる。
本発明の実施例は転写シートを提供する。図４と図５はそれぞれ本実施例における転写シートの側面及び平面の模式図である。図４と図５に示すように、転写シート１０５はベース膜１０９と転写層１１０を備え、前記転写層１１０は、同時に塗布されるマザーボードにおける二つ以上の基板を覆うことができる一つの転写領域１１１を有する。
上記した転写シートによって、本発明の実施例はさらにマザーボードの配向膜の製作方法も提供する。図６は本実施例におけるマザーボードの配向膜の製作方法のフローチャートである。図６に示すように、この方法は以下のステップを含む。
ステップ６０２：転写シートを介して二つ以上の基板を有するマザーボードに配向液を塗布し、配向液がマザーボードに配向膜を形成する。また、前記転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有する。
例えば、本発明の図４と図５に示す転写シートによって、洗浄されたマザーボード１０７に配向液１０１を塗布し、配向液１０１がマザーボード１０７においてひろく展開されて配向膜１０８を形成する。また、前記転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有する。
例えば、前記配向膜は光加工材料により構成される。光加工材料として、露光工程及び現像工程によって必要でない部分が除去される材料を採用してもいい。その配向膜を除去する際に、先にマスクで露光工程を行い、続いて現像工程を行う。
前記配向液の一つの例として、液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒を備え、例えば、主に液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒によって構成される。その配向液が硬化されて前記光加工材料を形成する。
配向液に対して、前記液晶分子材料の重量比が２５〜３５％であり、前記感光性材料の重量比が３．５〜６％であり、前記光増感剤の重量比が０．８〜２．５％である。
上記した液晶分子配向材料は、例えば主鎖型ポリイミドと側鎖型ポリイミドの中の一つあるいは二つである。
前記感光材料は、例えば２,３,４,４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン１,２−ジアゾナフトキノン−５−アルホン酸エステルである。
前記光増感剤は、例えばジアゾナフトキノンスルホニルクロラクドである。
主鎖型ポリイミドはＰＭＤＡとＭＤＡとの重合によって形成される。側鎖型ポリイミドはＰＭＤＡ、ＭＤＡおよびＴＢＣＡの重合により形成される。なお、ＰＭＤＡはピロメリト酸ニ無水物であり、ＭＤＡは４,４′−メチレンジアニリンであり、ＴＢＣＡは４−（４−(トリフルオロメトキシ)ベンゾイル)シクロヘキシル−３,５−ジアミノベンゾエートである。
図７は本発明における配向液が塗布されたマザーボードの模式的な平面図である。図７に示すように、図４と図５に示す本実施例の転写シート１０５を利用している。転写シート１０５は同時に二つ以上の基板を覆う転写領域１１１を有する。そのため、この転写シート１０５でマザーボード１０７の二つ以上の基板に配向膜１０８を転写する時、マザーボード１０７の各基板の表示領域１１３、非表示領域１１４、シーラント領域１１５及びマザーボード１０７の他の領域１１６にも配向膜が形成されている。なお、非表示領域１１４はシーラント領域１１５を含み、表示領域１１３の周りを取り囲むように形成される。
ステップ６０３：前記マザーボードの表示領域以外に位置しかつ配向膜を残す必要がない領域の配向膜を除去する。
例えば、ステップ６０２で形成されたマザーボード１０７において、図４と図５に示す転写シート１０５によってマザーボード１０７に配向膜１０８を形成したため、マザーボード１０７の非表示領域１１４、シーラント領域１１５及びマザーボード１０７のその他の領域１１６も配向膜に覆われ、上下の基板の導電性が影響されてしまう。従って、本ステップでは、マザーボード１０７の表示領域１１４または配向液を残す必要がある領域をマスクで遮る。そして、露光設備が紫外線を放出し、その紫外線はマスクを介してマザーボード１０７の光増感剤を入れた配向膜１０８を照射する。すなわち、露光及び現像方法により、マザーボード１０７の基板の表示領域１１３以外に位置し、かつ配向膜を残す必要がない領域の配向膜１０８を除去する。ここで、フォトエッチング等の方法でマザーボード１０７の各基板の表示領域１１３以外に位置し、かつ配向膜を残す必要がない領域の配向膜１０８を除去して図８に示すマザーボード１０７が得られる場合もある。
例えば、露光設備が放出した紫外線の波長は３４０〜４６０ｍｍである。露光時間は６０ｓ〜１００ｓである。
このマザーボード１０７はアレイ基板またはカラーフィルタ基板の製造に適用している。配向膜を形成した後、配向膜に所定の方向に沿って微小な溝が形成されるように配向膜に対して摩擦工程を行う。アレイ基板及びカラーフィルタ基板において、摩擦方向が同じでもいいし、異なってもいい。そして、マザーボードを分割し、個別化のアレイ基板あるいはカラーフィルタ基板が得られる。
本発明の実施例が提供するマザーボードの配向膜の製作方法及び転写シートによれば、従来の転写シートに対する改善及び処理を介して、配向膜をマザーボードの基板に転写させる時、従来の活性領域と非活性領域とを備える転写シートと比べて、配向液が基板に塗布される際の均一性がより高くなり、厚さが均一の配向膜をより形成しやすくなる。この場合、表示領域の辺縁に配向液が多くても、または配向膜に偏って転写される現象が存在しても、露光と現像法あるいはフォトエッチングを利用して余計な配向膜を除去することができる。従って、従来における辺縁領域の配向膜が厚すぎる問題、およびその辺縁領域とシーラント領域の重なりによる表示不良問題を解決できる。さらに、それぞれのタイプごとに対応する転写シートを製作する必要がなく、マザーボード１０７の基板のサイズが同じであれば同一の転写シートが利用できる。
以上は本発明の最良の実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はそれに限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲における変更、取替また改善等は、いずれも本発明の保護範囲内に入る。
１０１ 配向液
１０２ ディスペンサ
１０３ アニロックスロール
１０４ ブレードロール
１０５ 転写シート
１０６ ベース台
１０７ マザーボード
１０８ 配向膜
１０９ ベース膜
１１０ 転写層
１１１ 転写領域
１１２ 非転写領域
１１３ 表示領域
１１４ 非表示領域
１１５ シーラント領域
１１６ その他の領域

Claims (14)

  1. マザーボードの配向膜を製作する方法であって、転写シートを利用して二つ以上の基板を有するマザーボードに配向液を塗布し、配向液がマザーボードに配向膜を形成し、前記転写シートは同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有し、
    前記マザーボードの基板の表示領域以外に位置し、かつ配向膜を残す必要がない領域の配向膜を除去することを特徴とするマザーボードの配向膜の製作方法。
  2. 前記配向膜が光加工材料によって形成され、
    前記配向膜を除去する場合、マスクで露光工程を行った後現像工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  3. 前記配向液は、液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  4. 前記配向液に対する重量比は、前記液晶分子材料が２５〜３５％であり、前記感光性材料が３．５〜６％であり、前記光増感剤が０．８〜２．５％であることを特徴とする請求項３に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  5. 前記液晶分子材料は主鎖型ポリイミドおよび側鎖型ポリイミドの中の一つあるいは二つであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  6. 前記感光材料が２,３,４,４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン１,２−ジアゾナフトキノン−５−アルホン酸エステルであることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  7. 前記光増感剤がジアゾナフトキノンスルホニルクロラクドであることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  8. 前記露光と現像方法で前記配向膜を除去する時、露光設備が放出した紫外線の波長が３４０ｎｍ〜４６０ｎｍであり、露光時間が６０ｓ〜１００ｓであることを特徴とする請求項２に記載のマザーボードの配向膜の製作方法。
  9. 同時に二つ以上の基板を覆う転写領域を有することを特徴とする転写シート。
  10. 液晶分子配向材料、感光性材料、光増感剤及び溶媒を含むことを特徴とする配向液。
  11. 配向液に対する重量比は、前記液晶分子材料が２５〜３５％であり、前記感光性材料が３．５〜６％であり、前記光増感剤が０．８〜２．５％であることを特徴とする請求項１０に記載の配向液。
  12. 前記液晶分子材料が主鎖型ポリイミドと側鎖型ポリイミドの中の一つあるいは二つであることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の配向液。
  13. 前記感光材料が２,３,４,４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン１,２−ジアゾナフトキノン−５−アルホン酸エステルであることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の配向液。
  14. 前記光増感剤がジアゾナフトキノンスルホニルクロラクドであることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の配向液。
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