TWI459072B - 液晶面板製程設備 - Google Patents

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Description

液晶面板製程設備
本發明係有關於一種液晶面板製程設備。
關於液晶顯示器，其中一項發展重心在於決定液晶面板所採用的液晶物質。
不同的液晶物質所需要的面板製程是有差異的。因此，液晶面板製程設備的發展，一直是本技術領域的一項重要課題。
本發明揭露一種液晶面板製程設備，其中包括一控溫裝置、一觀測裝置、一背光源以及一紫外線光源。
在該液晶面板製程設備操作過程中，一液晶面板置放於該控溫裝置上，使該液晶面板在製程中之溫度得以受控制。該控溫裝置具有至少一個孔洞。該背光源透過上述至少一個孔洞供應光線作為觀測該液晶面板的背光。該觀測裝置用於觀測該液晶面板。該紫外線光源用於供應紫外線照射該液晶面板。
所述液晶面板製程設備的該控溫裝置以及該背光源的相對位置為可調。藉由調整該控溫裝置以及該背光源的相對位置，該液晶面板製程設備得以於一第一操作狀態以及一第二操作狀態間切換。在該第一操作狀態下，該觀測裝置得以觀測該液晶面板。在該第二操作狀態下，該紫外線光源得以作用於該液晶面板。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，詳細說明如下。
關於本案所揭露的液晶面板製程設備，其中包括一控溫裝置、一觀測裝置、一背光源、以及一紫外線光源。
在該液晶面板製程設備操作過程中，一液晶面板置放於該控溫裝置上，該控溫裝置可控制該液晶面板在製程中之溫度。該控溫裝置具有至少一個孔洞，該背光源透過上述至少一個孔洞供應光線作為觀測該液晶面板的背光。該觀測裝置則用於觀測該液晶面板。至於該紫外線光源，其作用是供應紫外線照射該液晶面板。
在所揭露之液晶面板製程設備中，所述控溫裝置以及背光源的相對位置是可以調整的。藉由調整該控溫裝置以及該背光源的相對位置，該液晶面板製程設備在一第一操作狀態以及一第二操作狀態切換。在該第一操作狀態下，該觀測裝置得以觀測該液晶面板。在該第二操作狀態下，該紫外線光源得以作用於該液晶面板。
上述液晶面板製程設備有多種實施方式。
第1A、1B、2A以及2B圖為其中一種實施方式。液晶面板製程設備100具有一控溫裝置102、一觀測裝置104、一背光源106以及一紫外線光源108。背光源106為可移動裝置。以第1A圖以及第1B圖為例，兩者不同處在於背光源106的位置。第1A圖示意液晶面板製程設備100的一第一操作狀態。第1B圖示意液晶面板製程設備100的一第二操作狀態。
在液晶面板製程設備100中，控溫裝置102用於置放一液晶面板110，並可用於控制該液晶面板110在製程時的溫度。在圖中實施方式中，液晶面板110放置在控溫裝置102上。以下將該控溫裝置102的上方定義為該控溫裝置102的一第一側。如圖所示，紫外線光源108同樣也放置在控溫裝置102的上述第一側。至於觀測裝置104則是設置在控溫裝置102的下方。以下將控溫裝置102的下方定義為控溫裝置102的一第二側，相對於控溫裝置102的上述第一側。請注意，上述內容並不限定控溫裝置的第一側以及第二側一定是控溫裝置的上方以及下方，也可能有其他的實施方式，例如，以控溫裝置的下方作為控溫裝置的第一側，並以控溫裝置的上方作為控溫裝置的第二側。
關於第1A圖所介紹的第一操作狀態，背光源106設置在紫外線光源108以及液晶面板110之間。如此一來，背光源106不僅提供觀測裝置觀測液晶面板110的背光光源，更可在液晶面板曝光前阻擋紫外線光源108所提供的紫外線。透過控溫裝置102上的孔洞112，觀測裝置104可將液晶面板110內的液晶態況拍攝下來，以供觀測。
關於第1B圖所介紹的第二操作狀態，背光源106被移出紫外線光源108以及液晶面板110之間。如此一來，紫外線光源108所提供的紫外線得以照射在液晶面板110上，將混合在液晶面板110內的單體轉化為高分子材料。
參閱第1A與第1B圖，紫外線光源108也可以是可移動的裝置，以調整該紫外線光源108與該液晶面板110間的距離，使得紫外線傳遞至液晶面板110的能量因而隨之調整。
此外，液晶面板製程設備100更可包括第1A與第1B圖所示之加壓單元114。加壓單元114用於供應電壓給該液晶面板110內的液晶物質。在其他實施方式中，加壓單元也可另外設計在所揭露之液晶面板製程設備之外。
此外，所揭露之觀測裝置104可以感光耦合元件(CCD)或任何常見感光取像裝置實現；所揭露之控溫裝置102可實現成加熱板型式；且所揭露之背光源106可實現為背光板型式。
第2A圖以及第2B圖更將液晶面板製程設備100以3D方式繪製，分別對應第1A圖以及第1B圖所示的第一操作狀態以及第二操作狀態。如第2A與2B圖所示，液晶面板製程設備100可更包括滑軌(包括第一軌道202_1以及第二軌道202_2)。背光源106可藉由第一軌道202_1以及第二軌道202_2所組成的滑軌移動，使液晶面板製程設備100呈第2A圖所示之第一操作狀態或第2B圖所示之第二操作狀態。
第2A與2B圖的3D圖示更顯示液晶面板製程設備100可具有一觀測裝置位移裝置204、一照相畫面顯示器206以及一機台骨架208。觀測裝置位移裝置204用於使觀測裝置104得以在一平面(例如，水平面)上移動。觀測裝置104所擷取到的畫面則可由照相畫面顯示器206顯示，使習知技藝者了解液晶目前的態況。機台骨架208則是用來架設所揭露的各零件。液晶面板製程所需的一檢驗系統(例如，包括背光源106、觀測裝置104、觀測裝置位移裝置204以及照相畫面顯示器206)、一控溫裝置102以及一紫外線曝光系統(包括紫外線光源108)經由本發明所揭露之技術結合在單一機台中。
第3A、3B、4A以及4B圖為所揭露之液晶面板製程設備的另外一種實施方式。液晶面板製程設備300具有一控溫裝置302、一觀測裝置304、一背光源306以及一紫外線光源308。控溫裝置302為可移動裝置；操作過程中，該控溫裝置302上置放一液晶面板310，可隨時控制該液晶面板310的溫度。以第3A圖以及第3B圖為例，兩者不同處在於控溫裝置302的位置。第3A圖示意液晶面板製程設備300的一第一操作狀態，其中，控溫裝置310位於一第一位置。第3B圖示意液晶面板製程設備300的一第二操作狀態，其中，控溫裝置位於一第二位置。在第3A圖以及第3B圖所示實施方式中，觀測裝置304是設置在上述第一位置的上側(可定義為一第一側)，背光源306是設置在該第一位置的下側(可定義為一第二側，相對該第一側)，紫外線光源308則是設置在上述第二位置的上側(即第二位置的該第一側)。在其他實施方式中，也可將觀測裝置改成設置在上述第一位置之下方(此時，定義「下側」為第一側)，將背光源設置在上述第一位置之上方(此時，定義「上側」為第二側)，且可將紫外線光源同樣設置在上述第二位置的下方(即第二位置的第一側)。請注意，以上位置說明並不意圖限定發明範圍。關於各零件之設置，主要精神是使控溫裝置位於第一位置時，所承載的液晶面板得以由觀測裝置取像、且不受紫外線光源作用，且使控溫裝置位於第二位置時，所承載的液晶面板得以受紫外線光源作用。
關於第3A圖所介紹的第一操作狀態，其中，控溫裝置302位移到第一位置，於觀測裝置304以及背光源306之間。控溫裝置302具有至少一個孔洞312，背光源306所提供的光線可通過孔洞312作為觀測液晶面板310的背光，使觀測裝置304得以將液晶面板310上的液晶態況拍攝下來，以供觀測。
關於第3B圖所介紹的第二操作狀態，其中，控溫裝置302位移到第二位置，液晶面板110受紫外線光源308所提供的紫外線作用可將混合在液晶面板110內的單體轉化為高分子材料。
參閱第3A與第3B圖，紫外線光源308也可以是可移動的裝置，以調整紫外線光源308與液晶面板310間的距離使得紫外線傳遞至液晶面板310的能量因而隨之調整。
此外，液晶面板製程設備300更可包括第3A與第3B圖所示之加壓單元314。加壓單元314用於供應電壓給該液晶面板310內的液晶物質。如圖中所示實施例，加壓單元314可隨著控溫裝置302移動。在其他實施方式中，加壓單元也可另外設計在所揭露之液晶面板製程設備之外。
此外，所揭露之觀測裝置304可以感光耦合元件(CCD)或任何常見感光取像裝置實現；所揭露之控溫裝置302可實現成加熱板型式；且所揭露之背光源306可實現為背光板型式。
第4A圖以及第4B圖更將液晶面板製程設備300以3D方式繪製，分別對應第3A圖以及第3B圖所示的第一操作狀態以及第二操作狀態。如第3A與3B圖所示，液晶面板製程設備300可更包括滑軌(包括第一軌道402_1以及第二軌道402_2)。控溫裝置302可藉由第一軌道402_1以及第二軌道402_2所組成的滑軌在第一位置以及第二位置間移動，使液晶面板製程設備300呈第4A圖所示之第一操作狀態或第4B圖所示之第二操作狀態。
第4A與4B圖的3D圖示更顯示液晶面板製程設備300可具有一觀測裝置位移裝置404、一照相畫面顯示器406以及一機台骨架408。觀測裝置位移裝置404用於使該觀測裝置304得以在一平面(例如，水平面)上移動。觀測裝置304所擷取到的畫面則可由照相畫面顯示器406顯示，交由使用者了解液晶目前的態況。機台骨架408則是用來架設上述零件。液晶面板製程所需的一檢驗系統(例如，設置於位置410的背光源、觀測裝置304、觀測裝置位移裝置404以及照相畫面顯示器406)、一加熱系統(包括控溫裝置302)以及一紫外線曝光系統(包括紫外線光源308)經由本發明所揭露之技術結合在單一機台中。
以上所介紹的液晶面板製程設備可應用在多種液晶物質的面板製作、或製程設計上。
第5圖以流程圖圖解高分子穩定藍相液晶面板(Polymer Stabilized Blue Phase LCD，PSBP LCD)的製程設計。在步驟S502，設備(100或300)為上述第一操作狀態(第1A、2A、3A或4A圖)，控溫裝置控制液晶面板的升降溫速率，並且，觀測裝置拍攝液晶相變化過程液晶態況供習知技藝者觀察。在步驟S504，設備(100或300)變動為上述第二操作狀態(第1B、2B、3B或4B圖)，控溫裝置持續控制液晶面板之溫度，使其得以在恆溫下進行紫外線曝光。在步驟S506，設備(100或300)回到第一操作狀態(第1A、2A、3A或4A圖)，觀測裝置拍攝液晶態況供習知技藝者觀察曝光結果。習知技藝者可藉由上述步驟找出最適合PSBP液晶物質的面板製程。
關於第5圖所示之流程，整個過程中，液晶面板都是放置在控溫裝置上，因此，習知技藝者可隨時掌握液晶面板的溫度，排除製程中的溫度變異問題。
第6圖以流程圖圖解高分子穩定V型強誘電性液晶面板(Polymer Stabilized V-shaped Ferroelectric LCD，PSVF LCD)的製程設計。在步驟S602，設備(100或300)為上述第一操作狀態(第1A、2A、3A或4A圖)，控溫裝置將液晶面板升溫到特定溫度後，以多段降溫速率進行再配向製程，再以觀測裝置拍攝液晶相變化過程液晶態況供習知技藝者觀察。在步驟S604，設備(100或300)變換成上述第二操作狀態(第1B、2B、3B或4B圖)，一加壓單元(內建於設備中、或為外接裝置)提供多種電訊號給液晶面板，在施加電壓之同時，紫外線光源對液晶面板作曝光，以完成加壓曝光製程。在步驟S606，設備(100或300)回到第一操作狀態(第1A、2A、3A或4A圖)，觀測裝置拍攝曝光完之液晶態況供習知技藝者觀察。習知技藝者可藉由上述步驟調整PSVF所需之面板製程。
第7圖以流程圖圖解另外一種液晶面板製程設計，適用於高分子穩定型液晶(Polymer Stabilized LC，PSLC)或高分子分散型液晶(Polymer Dispersed LC，PDLC)。在步驟S702，設備(100或300)為上述第二操作狀態(第1B、2B、3B或4B圖)，一加壓單元(內建於設備中、或為外接裝置)施加電壓於液晶面板內的液晶物質，在施加電壓之同時，紫外線光源對液晶面板作紫外線曝光，以完成加壓曝光製程。在步驟S704，設備(100或300)變換為第一操作狀態(第1A、2A、3A或4A圖)，觀測裝置拍攝液晶曝光完之態況供習知技藝者觀察。習知技藝者可藉由上述步驟調整PSLC、PDLC所需之面板製程。
第8圖以流程圖圖解另外一種液晶面板製程設計，適用於高分子穩定型垂直配向(Polymer Stabilized MVA，PSVA)、或奈米突出垂直配向(Naro-sized Protrusion MVA，NPMVA)、或高分子持久配向(Polymer Sustained Alignment，PSA)液晶。在步驟S802，設備(100或300)為上述第二操作狀態(第1B、2B、3B或4B圖)，一加壓單元(內建於設備中、或為外接裝置)施加電壓於液晶面板內的液晶物質，在施加電壓之同時，紫外線光源對液晶面板作紫外線曝光，以完成加壓曝光製程。在步驟S804，仍是使設備(100或300)處於上述第二操作狀態(第1B、2B、3B或4B圖)，使紫外線光源得以對液晶面板作第二次曝光。在步驟S806，設備(100或300)變換為第一操作狀態(第1A、2A、3A或4A圖)，觀測裝置拍攝液晶曝光完之態況供習知技藝者觀察。習知技藝者可藉由上述步驟調整PSVA、NPMVA、PSA所需之面板製程。
第7圖以及第8圖所示面板製程設計流程顯示所揭露之控溫裝置也可純粹僅用於移動液晶面板，無須提供溫度控制功能。
除了上述所討論之面板製程設計，其他液晶材料的面板製程設計也可採用本發明所揭露之液晶面板製程設備實現。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，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。
100．．．液晶面板製程設備
102．．．控溫裝置
104．．．觀測裝置
106．．．背光源
108．．．紫外線光源
110．．．液晶面板
112．．．孔洞
114．．．加壓單元
202_1與202_2．．．滑軌的第一軌道與第二軌道
204．．．觀測裝置位移裝置
206．．．照相畫面顯示器
208．．．機台骨架
300．．．液晶面板製程設備
302．．．控溫裝置
304．．．觀測裝置
306．．．背光源
308．．．紫外線光源
310．．．液晶面板
312．．．孔洞
314．．．加壓單元
402_1與402_2．．．滑軌的第一軌道與第二軌道
404．．．觀測裝置位移裝置
406．．．照相畫面顯示器
408．．．機台骨架
以及
410．．．背光源306的置放位置
第1A、1B、2A以及2B圖為所揭露之液晶面板製程設備的其中一種實施方式；
第3A、3B、4A以及4B圖為所揭露之液晶面板製程設備的另外一種實施方式；
第5圖以流程圖圖解PSBP液晶面板的製程設計；
第6圖以流程圖圖解PSVF液晶面板的製程設計；
第7圖以流程圖圖解PSLC或PDLC液晶面板的製程設計；以及
第8圖以流程圖圖解PSVA或NPMVA或PSA液晶面板的製程設計。
100．．．液晶面板製程設備
102．．．控溫裝置
104．．．觀測裝置
106．．．背光源
108．．．紫外線光源
110．．．液晶面板
112．．．孔洞
114．．．加壓單元

Claims (10)

  1. 一種液晶面板製程設備，包括：一控溫裝置，用於置放且直接接觸一液晶面板，並使該液晶面板之溫度得以受控制，其中，該控溫裝置具有至少一個孔洞；一觀測裝置，用以觀測該液晶面板；一背光源，用以供應光線透過上述至少一個孔洞作為觀測該液晶面板的背光；以及一紫外線光源，用以供應紫外線照射該液晶面板，且與該液晶面板設置於該控溫裝置的同一側，其中：藉由調整該控溫裝置以及該背光源的相對位置，該液晶面板製程設備在一第一操作狀態以及一第二操作狀態切換；在該第一操作狀態下，該觀測裝置得以觀測該液晶面板；且在該第二操作狀態下，該紫外線光源得以作用於該液晶面板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板製程設備，其中：該紫外線光源與該液晶面板設置在該控溫裝置的一第一側；該觀測裝置設置在該控溫裝置的一第二側，相對於上述第一側；且該背光源為可移動裝置，於上述第一操作狀態下設置 在該紫外線光源以及該液晶面板之間，並於上述第二操作狀態下移出該紫外線光源以及該液晶面板之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶面板製程設備，更包括滑軌，用以移動該背光源。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶面板製程設備，其中該紫外線光源為可移動裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板製程設備，其中，該控溫裝置為可移動裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶面板製程設備，更包括滑軌，用以移動該控溫裝置。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶面板製程設備，其中該控溫裝置設置在一第一位置時，觀測裝置位於該控溫裝置的一第一側，且該背光源位於該控溫裝置的一第二側，相對於上述第一側。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶面板製程設備，其中該紫外線光源設置在一第二位置，使該控溫裝置位於該第二位置時得以受該紫外線光源照射。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶面板製程設備，其中，該紫外線光源為可移動裝置。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之液晶面板製程設備，更包括一加壓單元，用以提供電壓給該液晶面板內的液晶物質。
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