TWI439594B - 配向裝置及方法 - Google Patents

Description

配向裝置及方法

本發明係關於液晶顯示器製程，更特別關於配向裝置及方法。

在液晶顯示器中，配向膜(alignment film)為重要元件之一。然而習知液晶面板所用的配向布，在摩擦配向(rubbing)使用時容易產生靜電，影響生產液晶面板的配向品質。雖然使用胚棉質配向布(rubbing cotton)略有改善效果，仍然不盡理想。綜上所述，液晶面板生產業者亟需具有抗靜電效果的配向布。

在日本特開平11-249139中，採用摻雜導電碳黑之嫘縈絲作為配向布織造用紗，試圖增強配向布之抗靜電效果。在日本特開2007-232938中，採用鞘芯結構的導電合纖紗作為配向布織造用的起絨紗(pile yarn)，試圖增強配向布之抗靜電效果。在日本特開2008-175972中，採用摻雜導電微粒之嫘縈絲作為配向布織造起絨用紗，試圖增強配向布之抗靜電效果。

然而上述作法均存有缺陷。舉例來說，纖維中掺雜之導電材料如碳黑或其他導電微粒，在高速刷磨時將自纖維中分離並散布在配向膜上，反而影響產品性質。至於鞘芯結構之導電合纖紗之成本高昂，將會增加製程成本。如此一來，目前仍需更方便快速的方法製備配向布，以改善目前配向膜之良率。

本發明提供一種配向裝置，包括承載平台；滾筒，位於承載平台上方；以及配向布，包覆滾筒表面；其中配向布係絲光棉。

本發明亦提供一種配向方法，包括提供上述之配向裝置；提供具有配向材料之基板至承載平台上；使滾筒表面之絲光棉刷磨配向材料，形成配向膜。

如第1圖所示，本發明採用常見之配向裝置，其含有承載裝置5及滾筒2a。滾筒2a之表面覆有配向布1，以組成刷磨元件2。接著將含有配向材料4之基板3置於承載裝置5上，並以傳動元件如履帶使基板3沿固定方向移動(如圖示之箭頭)。當基板3經過旋轉之滾筒2a下方時，配向布將刷磨基板3上之配向材料4如聚胺酸或聚醯胺，使配向材料4之表面形成溝槽以完成配向膜。

本發明的重點在於配向布1為絲光綿。絲光作用即應用強鹼溶液處理原棉，可降低原棉纖維的結晶度，進而增進其吸濕率(Textile Chemistry vol.II,By R.H.Peters,Elsevier Publishing Company 1967.New York,P351)及表面光澤的效果，甚至具有絲稠的光滑觸感。一般絲光棉之應用主要為衣物等產品，並無工業上相關應用。

在本發明一實施例中，作為配向布1之絲光棉其厚度介於2.0mm至3.5mm之間。若絲光棉之厚度過薄，則會造成刷基板配向作用後基板的液晶預傾角偏低，使液晶顯像 亮度偏低。若絲光綿之厚度過厚，則會造成刷基板配向作用後刮傷基板。在本發明一實施例中，絲光棉底紗之經密介於40根/英吋至180根/英吋之間。若底紗之經密過稀，則會造成固持毛絨力度不夠而鬆弛喪失刷基板配向作用。若底紗之經密過密，則會造成固持毛絨力度夠強而緊密一體喪失均勻刷基板的配向作用。在本發明一實施例中，底紗之緯密介於60根/英吋至280根/英吋5之間。若底紗之緯密過稀，則造成毛絨密度不夠，致使其刷基板配向作用力偏低。若底紗之緯密過密，則會造成固持毛絨力度偏高而緊密一體無法均勻發揮刷基板配向作用。在本發明一實施例中，絲光棉之織物組織較佳為天鵝絨組織(velvet)。若絲光棉採用其他組織如縱凸條織物(cord fabrics)、斜紋地緯棉天鵝絨織物(twill back velveteen)、或條子絨織物(corduroy)，則縱凸條織物有絨毛不夠長、斜紋地緯棉天鵝絨織物有絨毛密度不夠、條子絨織物有絨毛過長易起糾纏等缺點。

上述絲光綿之形成方法係由強鹼溶液處理原棉或棉紗後，再將絲光處理後之原棉或棉紗織成胚棉質配向布。在本發明一實施例中，原棉細度介於3.2至4.2纖維細度(micronaire)。若原棉細度過細，則纖維的剛性不夠，使其刷基板的作用力偏弱。若原棉細度過粗，則纖維的剛性過大，使其刷基板的作用力過強刮傷基板。在本發明一實施例中，綿紗包括20至80支數之單股棉紗或雙股棉紗。若棉紗支數過低，則使成布貼服性不好，造成配向布包覆滾筒不能密合，使用時易脫落。若棉紗支數過高，則使紗支 斷面纖維偏低，致使成布的刷基板的作用力偏弱。除了以強鹼溶液絲光處理纖維如原綿或棉紗後再織成配向布的方法以外，亦可先將未經絲光處理之原棉或棉紗織成胚棉質配向布後，再以強鹼溶液處理形成絲光配向布。上述之強鹼溶液可為氫氧化鈉或氫氧化鉀，在絲光處理時之介於20℃至25℃之間，其重量百分比濃度介於20%至30%之間。

經上述絲光處理後形成之配向布其背面(靠滾輪2a的表面，通常與滾輪之間以膠類黏結)的表面片電阻平均值介於1.00E+08Ω/□至2.00E+11Ω/□之間。而絲光棉絨毛面(刷磨面，用以接觸刷磨配向材料4)之表面片電阻平均值介於1.00E+08Ω/□至3.00E+11Ω/□之間。

在這必需說明的是，第1圖僅用以說明而非限縮本發明。舉例來說，滾筒2之旋轉方向亦可為逆時針而非圖示之順時針。另一方面，除了採用承載裝置5之傳動元件移動基板3外，亦可固定基板3於承載裝置5上並同時旋轉及移動滾筒2。此外，配向布1可只覆蓋滾筒2a之部份表面而非圖示之全部表面。滾筒2之形狀除了圖示之圓形外亦可為正多邊形，端視需求而定。

本發明採用低表面片電阻之絲光棉作為配向布，可有效降低因靜電累積而散布於配向膜成品之微粒。另一方面，本發明之配向布1組成不含掺雜物如導電粉體，因此在降低配向布表面片電阻的同時，不會因高速刷磨使其中的導電微粒自配向布中分離而散布於配向膜成品上。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例配合所附圖示，作詳細說明 如下：

【實施例】 比較例1

具靜電發生的材料如聚乙烯薄膜、聚酯薄膜、聚亞克力薄膜等在22℃、RH65%下，以日本製的HIOKI SME-8311電阻量測儀測量其表面片電阻值，分別得到第1表所示之數據：

比較例2

取胚棉質配向布TY26CL(產自台元紡織股份有限公司)，規格如第2表所示：

取TY26CL樣布5cm×5cm共兩塊(試片1及試片2)，經蒸餾水充分水洗後，脫水後置入105℃烘箱烘乾40分鐘，然後於22℃、RH 65%下平衡3天，以日本製的HIOKI SME-8311電阻量測儀測量其表面片電阻值兩次，分別得到第3表所示數據。

第3表

實施例1

取TY26CL樣布5cm×5cm共兩塊(試片3及試片4)，浸入22% NaOH溶液進行絲光作用35秒後，以蒸餾水充分水洗至水浴pH值7。將鹼處理後之樣布取出脫水，接著置入105℃烘箱烘乾40分鐘，然後於22℃、RH65%下平衡3天，以日本製的HIOKI SME-8311電阻量測儀測量其表面片電阻值兩次，分別得到第4表所示數據。

實施例2

取TY26CL樣布5cm×5cm共兩塊(試片5及試片6)，浸入25% NaOH溶液進行絲光作用35秒後，以蒸餾水充分水洗至水浴pH值7。將鹼處理後之樣布取出脫水，接著置入105℃烘箱烘乾40分鐘，然後於22℃、RH65%下平衡3天，以日本製的HIOKI SME-8311電阻量測儀測量其表面 片電阻值兩次，分別得到第5表所示數據。

依比較例1-2及實施例1-2的結果比較，經過氫氧化鈉溶液處理的實例1胚棉布其平均背面片電阻值為4.87E+10Ω/□，其平均絨面片電阻值為9.02E+10Ω/□。經過氫氧化鈉溶液處理的實例2胚棉布其平均背面片電阻值為1.61E+10Ω/□，其平均絨面片電阻值為2.93E+11Ω/□。上述實施例之表面片電阻值均比比較例1的高分子材料膜如聚乙烯薄膜(1.85E+13Ω/□)、壓克力樹脂膜(1.00E+14Ω/□)、或聚酯薄膜(4.05E+15Ω/□)之表面片電阻值低，亦比比較例2未經過苛性鈉溶液處理的胚棉布的平均背面片電阻值(2.26E+11Ω/□)及平均絨面片電阻值(3.47E+11Ω/□)低，顯然具有實質的抗靜電效果。

雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧配向布

2‧‧‧刷磨元件

2a‧‧‧滾筒

3‧‧‧基板

4‧‧‧配向材料

5‧‧‧承載裝置

第1圖係本發明一實施例中配向裝置之側視圖。

1‧‧‧配向布

2‧‧‧刷磨元件

2a‧‧‧滾筒

3‧‧‧基板

4‧‧‧配向材料

5‧‧‧承載裝置

Claims (9)

1. 一種配向裝置，包括：一承載平台；一滾筒，位於該承載平台上方；以及一配向布，包覆該滾筒表面；其中該配向布係一絲光棉，其中該絲光棉之厚度介於2.0mm至3.5mm之間、經密介於40根/英吋至180根/英吋之間、緯密介於60根/英吋至280根/英吋5之間、且織物組織為天鵝絨組織(velvet)。
2. 如申請專利範圍第1項所述之配向裝置，其中該絲光棉係由強鹼溶液處理之原棉或棉紗所織成之胚棉質配向布，或由強鹼溶液處理之胚棉質配向布。
3. 如申請專利範圍第2項所述之配向裝置，其中該原棉細度介於3.2至4.2纖維細度(micronaire)。
4. 如申請專利範圍第2項所述之配向裝置，其中該綿紗包括20至80支數之單股棉紗或雙股棉紗。
5. 如申請專利範圍第2項所述之配向裝置，其中該強鹼溶液包括氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6. 如申請專利範圍第2項所述之配向裝置，其中該強鹼溶液之液溫介於20℃至25℃之間，其重量百分比濃度介於20%至30%之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之配向裝置，其中該絲光棉之背面的表面片電阻平均值介於1.00E+08Ω/□至2.00E+11Ω/□之間，而絲光棉絨毛面的表面片電阻平均值 介於1.00E+08Ω/□至3.00E+11Ω/□之間。
8. 一種配向方法，包括：提供申請專利範圍第1項所述之配向裝置；提供一具有配向材料之基板至該承載平台上；使該滾筒表面之絲光棉刷磨該配向材料，形成一配向膜。
9. 如申請專利範圍第8項所述之配向方法，其中該配向材料包括聚胺酸或聚醯胺。