TWI487973B - 液晶面板製造設備及用於製造液晶面板之方法 - Google Patents

Description

液晶面板製造設備及用於製造液晶面板之方法 相關申請案之交互引用

本申請案係基於且主張在2011年3月10日提出申請的先前日本專利申請案第2011-053133號及在2011年3月10日提出申請的日本專利申請案第2011-053134號的優先權之權益；此些日本專利申請案之整個內容以引用之方式併入本文。

本文所述的實施例大體而言係關於液晶面板製造設備及用於製造液晶面板之方法。

關於使用液晶層之液晶面板，在此液晶層中，混合光聚合材料及液晶。舉例而言，在聚合物分散的液晶中，液晶顆粒分散於聚合物基質中。此外，基於添加定向之目的，亦存在使用此液晶層之配置。此外，亦可藉由用UV光照射層來獲取聚合物穩定化藍相，在此層中，例如，混合藉由混合向列液晶製得的液晶與手性材料(chiral material)及光聚合材料。

在此液晶面板之製造中，存在一方法，其中UV光係以UV光燈執行照射，用於聚合光聚合材料。在UV光照射時，希望液晶面板之溫度在面板面中是均勻的。特定言之，在使用聚合物穩定化藍相(polymer-stabilized blue phase;PSBP)之配置中，在光照射時，顯示特性變化被面板面中溫度變化所影響之效應是巨大的。

在此液晶面板之製造中，當執行聚合光聚合材料之步驟時，為了控制用於聚合可光聚合材料之光執行照射時的溫度，存在一配置，其中，該待處理之面板係在放入液體中之狀態被光照射。舉例而言，若在用光照射之後，自液體取出待處理之面板時，此液體會黏附於此待處理之面板，在一些情況下，可能會對在此步驟之後的製程造成的不利效應而產生實務問題。

根據一個實施例，一種液晶面板製造設備包括：處理槽、光透射窗、液體流動單元及光照射單元。處理槽含有液體且在液體中處理面板，其中，此面板包括液晶層，此液晶層具有光聚合材料及液晶組合物。在處理槽中提供光透射窗。液體流動單元經配置以使液體沿著面板之主要表面流動。光照射單元經配置以經由光透射窗，用光照射面板來聚合光聚合材料。

根據另一實施例，揭示一種用於製造液晶面板之方法。此方法包括：將待處理之面板容置於液體中，此液體被引入具備光透射窗之處理槽內部。待處理之面板包括液晶層，此液晶層含有光聚合材料及液晶組合物。再者，在使與待處理之面板及光透射窗接觸的液體沿著此待處理之面板的主要表面流動時，經由光透射窗，用光照射待處理之面板以聚合光聚合材料。

根據另一實施例，一種液晶面板製造設備包括處理槽、光照射單元及液體移除器。此處理槽將液體保持於此處理槽之內部，且將待處理之面板容置於此液體中。待處理之面板包括液晶層，此液晶層含有光聚合材料及液晶組合物。光照射單元用聚合光聚合材料之光照射容置於處理槽內部中的待處理之面板。液體移除器移除黏附於待處理之面板之至少一部分的液體。

根據另一實施例，揭示一種用於製造液晶面板之方法。此方法包括：將待處理之面板容置於被引入處理槽內部的液體中。待處理之面板包括液晶層，此液晶層含有光聚合材料及液晶組合物。此方法包括：用光照射待處理之面板以聚合光聚合材料。此外，尚包括：移除黏附於待處理之面板之至少一部分的液體。

在下文中將參閱隨附圖式描述實施例。

圖式為示意性或概念上的；且部分之厚度與寬度之間的關係、部分之中尺寸之比例等不必與上述之實際值相同。此外，大小及比例可以不同方式圖示於圖式之中，甚至針對相同部分亦以不同方式圖示。在本申請案之說明書及圖式中，用相同元件符號標示類似於關於以上圖式描述的組件之組件，且在適當情況下省略詳細描述。

第一實施例

第1圖為根據第一實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖。

在第1圖中，圖示一些組成元件之橫截面，且示意性地繪製一些其他組成元件。

第2圖為根據第一實施例的液晶面板製造設備之配置之示意性平面圖。

在第2圖中，省略第1圖中所圖示的一些元件。

如第1圖及第2圖中所示，根據此實施例的液晶面板製造設備110具備處理槽10、光透射窗12、液體流動單元20及光照射單元30。

處理槽10將液體50保持於此處理槽10中。待處理之面板40(在下文中稱為面板40)容置於處理槽10之液體50中。在處理槽10中提供光透射窗12。光透射窗12與液體50接觸。此外，光透射窗12為光透射性的。

處理槽10之材料例如為，不銹鋼等可用作處理槽10。光透射窗12之材料例如為UV光透射玻璃可用作視窗12。舉例而言，石英玻璃或硼矽酸鹽玻璃中之至少一者或PYREX(註冊商標)。

在此實例中，處理槽10包括容器11及光透射窗12。容器11將液體50保持於此容器11中。此容器11將面板40容置於液體50中。

舉例而言，處理槽10包括用於固持面板40之面板固持器15。面板固持器15包括基底15a、軸15b、臂15c及置放部分15d。基底15a固定至容器11之底部。軸15b固定至基底15a。臂15c將置放部分15d與軸15b組合。舉例而言，臂15c之長度是可變的。面板40置放於置放部分15d上。在面板40之頂面及底面上存在空間。此些空間填充有液體50。

光透射窗12經由液體50面向面板40。亦即，位於光透射窗12與面板40之間的液體50係與光透射窗12及面板40接觸。

面板40包括液晶層43。液晶層43含有光聚合材料及液晶組合物。液晶組合物含有向列液晶及手性材料。光聚合材料含有UV光固化單體。光聚合材料含有丙烯醛基單體。實施例不限於以上，且可使用任何光聚合材料，且可使用任何液晶組合物。

面板40進一步包括第一基板41及第二基板42。第二基板42面向第一基板41。液晶層43設置於第一基板41與第二基板42之間。在第一基板41與第二基板42之間的液晶層43之周邊處提供密封材料(未圖示)。因此，液晶層43由第一基板41、第二基板42及密封材料密封。

面板40具有第一主要表面40a(主要表面)及第二主要表面40b。第一主要表面40a為面向光透射窗12之側的表面。第二主要表面40b為與第一主要表面40a相對側的表面。

液體流動單元20使面板40與光透射窗12之間的液體50沿著面板40之主要表面(例如，第一主要表面40a)流動。亦即，液體流動單元20使面板40與光透射窗12之間的液體50流動。此外，液體流動單元20可進一步使與面板40之第二主要表面40b(與光透射窗12相對側的平面)接觸的液體50流動。

因此，液體50沿著面板40之第一主要表面40a流動。此外，液體50亦沿著面板40之第二主要表面40b流動。以此方式，藉由使液體50沿著面板40之主要表面流動，面板40之溫度均勻性變得較高。

光照射單元30提供光30L，用以照射容置於處理槽30內部的面板40來聚合光聚合材料。

如以上所提及，在實施例中，藉由使液體50沿著面板40之主要表面流動，面板40之溫度均勻性變高。因此，用光照射處於面板40之溫度均勻性較高之狀態的面板40。隨後，聚合光聚合材料且製造液晶面板。

根據液晶面板製造設備110，可在均勻條件(具體而言均勻的溫度分佈)之下執行光照射。

如第1圖中所示，在液晶面板製造設備110中，自光照射單元30導向光透射窗12之軸(自光照射單元30導向光透射窗12之最接近於光照射單元30的部分之軸)大體上平行於重力方向(z軸方向)。舉例而言，光透射窗12之主要表面大體上垂直於z軸方向。面板40之主要表面大體上垂直於z軸方向。

液體流動單元20可包括用於控制液體50之溫度之溫度控制器23。液體流動單元20可進一步包括供應口21、供應管21p、排水口22及排水管22p。

供應口21將液體50供應至處理槽10中。排水口22自處理槽10之內部排出液體50。供應管21p連接溫度控制器23與供應口21。排水管22p連接排水口22與溫度控制器23。

自供應口21供應至處理槽10內部的液體50沿著面板40之第一主要表面40a流動且自排水口22排出。此外，液體50沿著面板40之第二主要表面40b流動且自排水口22排出。由排水口22排出之液體50到達溫度控制器23。

溫度控制器23控制液體50之溫度。溫度控制器23加熱液體50。或者，溫度控制器23冷卻液體50。以此方式，將液體50之溫度控制在所欲溫度。出自溫度控制器23之液體50經由供應管21p到達供應口21。隨後，將液體50再次自供應口21供應至處理槽10。因此，液體50經由在處理槽10外部提供的溫度控制器23循環。液體流動單元20使液體50沿著處理槽30與溫度控制器23之間的路徑循環。

然而，以上僅為舉例，且在此實施例中，液體流動單元20之配置為任意的。舉例而言，液體50可僅在處理槽10內部流動。

例如，液體50為水。例如，具有極佳UV光透明性之純水或超純水可用作液體50。實施例不限於此狀況，且任何技術上可能的材料可用作液體50。控制液體50之溫度。舉例而言，液體50之溫度不低於25℃且不高於90℃。

如第2圖中所示，供應口21可具有複數個開口21o。此外，排水口22可具有複數個開口22o。藉由自此些開口21o供應且自此些開口22o排出，使液體50之流動進一步均勻。

在提供複數個開口22o的情況下，中心側處的流動傾向於較快，而周邊側處的流動傾向於較慢。例如，周邊側處的孔尺寸製得比中心側處的孔尺寸更大之配置可用作此狀況之對策。此外，可使用周邊側處的孔數目製得比中心側處的孔數目更多之配置。藉由使用此等配置，可抑制以上提及的非均勻流動。

在處理槽10中，面板40設置於供應口21與排水口22之間。藉由使面板40與具有均勻流動之液體50接觸，面板40之溫度的平面內均勻性變得較高。

以此方式，用光照射處於面板40之溫度均勻性較高之狀態的面板40。

例如，面板40與光透射窗12之間的液體50之流率為不小於1 m/s(米/秒)且不大於10 m/s。若流率較高，則面板40之溫度均勻性變得較高。

如第1圖中所示，光照射單元30可包括光源31、反射體32、長波長光截止濾光片(long-wavelength-light cutting filter)33及短波長光截止濾光片34。光源31產生用於聚合光聚合材料之光。光源31設置於反射體32與光透射窗12之間。反射體32反射自光源31向光透射窗12發射的光之部分。

在光源31與處理槽10之用於容置面板40的位置之間提供長波長光截止濾光片33。例如，長波長光截止濾光片33為用於使紅外光衰減之紅外光截止濾光片。長波長光截止濾光片33使具有不小於400奈米(nm)之波長之光衰減。藉此，被光30L照射的面板40之溫度升高受到抑制。

在光源31與處理槽10之用於容置面板40的位置之間提供短波長光截止濾光片34。短波長光截止濾光片34使具有不大於340 nm之波長之光衰減。藉此，例如，藉由光30L，面板40中含有的材料(例如，有機材料)之降解受到抑制。

處理槽10之光透射窗12具有對光30L的透明性。

藉此，用具有聚合光聚合材料所需要的波長之光有效地照射面板40。

然而，甚至在提供以上濾光片的情況下，可能亦難以藉由用光30L照射使面板40之溫度完全恆定，從而面板40之溫度升高。

第3圖為圖示液晶面板製造設備之特性之圖形視圖。

第3圖圖示當在製造液晶面板過程中用光30L照射面板40時，此面板40之溫度變化。在圖式中，根據此實施例的用於製造液晶面板之設備110的特性及根據第一實施例的用於製造液晶面板之液晶面板製造設備119a的特性。在根據第一實施例的設備119a中，面板40與光透射窗12之間的液體50不流動。亦即，不提供液體流動單元20。除此狀況外，液晶面板製造設備119a之配置與液晶面板製造設備110之配置相同。

用光30L照射面板40之時間為30秒(s)。第3圖中之水平軸表示時間t。t=0至t=30 s之間的時段對應於用光30L照射面板40的時段。t大於30 s之時段對應於完成用光30L照射面板40之時段。

第3圖中之垂直軸表示面板40之溫度Tp。在第3圖中，圖示液晶面板製造設備110之兩個曲線。兩個曲線中之一個曲線對應於面板40之面中較高溫度區域之溫度Tp，且另一個曲線對應於面板40之面中較低溫度區域之溫度Tp。類似地，圖示液晶面板製造設備119a之兩個曲線。兩個曲線中之一個曲線對應於面板40之面中較高溫度區域之溫度Tp，且另一個曲線對應於面板40之面中較低溫度區域之溫度Tp。在第3圖中，使用標準溫度Ts表示溫度Tp。

如第3圖中所示，對於根據第一實施例的液晶面板製造設備119a而言，溫度Tp隨時間t流逝而大大地升高。舉例而言，在用光30L照射面板40之前的溫度Tp比完成用光30L照射面板40(時間t為30s)時的溫度Tp升高約3.5℃。此外，較高溫度區域之溫度Tp與較低溫度區域之溫度Tp之間的差異為約1.5℃，此差異較大。

在第一實施例中，由於面板40與光透射窗12之間的液體50不流動，故認為藉由用光30L照射來加熱面板40，因此，面板40之溫度大大地升高。此外，由於在面板40中熱耗散性質為非均勻的，故認為面板40之面中溫度變化亦較大。

與此狀況相反，在根據此實施例的液晶面板製造設備110中，溫度Tp略有改變。舉例而言，在用光30L照射面板40之前的溫度Tp比完成用光30L照射面板40(時間t為30s)時的溫度Tp升高約1.0℃。此外，較高溫度區域之溫度Tp與較低溫度區域之溫度Tp之間的差異為約0.3℃，此差異非常小。

在實施例中，由於面板40與光透射窗12之間的液體50流動，故認為面板40之溫度由液體50帶走，因此，溫度升高較小。此外，認為由於在面板40中熱量均勻地耗散，故面板40之面中的溫度變化較小。

根據液晶面板製造設備110，當用光30L照射面板40時，此面板40中最高溫度與最低溫度之間的差異可為(例如)不多於5℃，較佳地，不多於1℃。

因此，根據此實施例，可在均勻條件之下用光照射面板40。

第4A圖及第4B圖為圖示根據實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖。

亦即，第4A圖對應於根據第二實施例的液晶面板製造設備119b，且第4B圖對應於根據第三實施例的液晶面板製造設備119c。

如第4A圖中所示，液晶面板製造設備119b不具備光透射窗12。因此，對於液晶面板製造設備119b而言，當面板40上的液體50流動時，助於在液體50之表面上產生波動，亦助於在液體50之表面上產生氣泡。若產生此等波動及氣泡，則助於產生面板40之溫度的水平非均勻性。此外，藉由波動及氣泡，當用光30L照射面板40時，助於產生光30L之光學路徑變化及光30L之強度的非均勻性。以此方式，在第二實施例中，當用光30L照射面板40時，面板40之溫度及光30L之強度變得不均勻。

與此狀況相反，由於液晶面板製造設備110具備光透射窗12，故可抑制波動及氣泡之產生。藉此，當用光30L照射面板40時，可使面板40之溫度及光30L之強度均勻。

如第4B圖中所示，在液晶面板製造設備119c中，在液體50中埋入光源31。因此，光源31之熱量傾向於經由液體50轉移至面板40。因此，在第三實施例中，面板40之溫度傾向於升高。除此狀況之外，面板40之平面內溫度亦傾向於非均勻。

在液晶面板製造設備110中，光源31(光照射單元30)係被設置在光透射窗12之外部，與液晶面板製造設備110相反，在本實施例中，空氣例如可介入光透射窗12與光源31(光照射單元30)之間，藉此，可抑制熱量轉移。因此，面板40之溫度不會輕易升高，且平面內溫度是均勻的。

亦可考慮光透射窗12與液體不彼此接觸，且在光透射窗12與液體50之間提供間隙之配置。在此配置中，水滴黏附於光透射窗12上可避免防止光產生的均勻性之水滴黏附於12。當液體50之溫度較高時，水滴轉變成蒸汽薄霧以模糊光透射窗12，因此，進一步防止抑制光透射窗12之透明性。

與此狀況相反，在液晶面板製造設備110中，由於光透射窗12與液體50接觸，故除了抑制波動及氣泡之產生外，亦抑制薄霧之產生。藉此，進一步維持光30L具有均勻的強度。

液體50之溫度舉例係比室溫更高。例如，液體50之溫度不低於40℃。亦即，例如，當用光30L照射面板40時，面板40之溫度不低於40℃。當液體50之溫度為40℃時，液體50易於蒸發，但在此實施例中，甚至在此等條件之下，薄霧之產生係被抑制。

第5圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備的部分之配置之示意性透視圖。

在此圖式中，繪示出圖示光透射窗12之配置之實例。如第5圖中所示，光透射窗12可具有內部部分12c及框架12p。框架12p之厚度大於內部部分12c之厚度。光透射窗12之與液體50接觸的表面(底面)為整個光透射窗12上方的平坦平面。亦即，內部部分12c之底面及框架12p之底面位於相同平面上。框架12p突起的側邊係在比內部部分12c之的側邊更高的側突起。藉由使用此配置，有可能抑制位於光透射窗12頂面上的液體50(或液滴)，尤其是其內部部分12c之頂面上的液體50(或液滴)。當液體50位於光透射窗12之頂面上時，光之照射可能為均勻的，但藉由使用以上配置，可用光均勻地照射面板40。

第6圖為圖示根據第一實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意圖。

如第6圖中所示，在根據此實施例的液晶面板製造設備111中，用光透射窗12係覆蓋液體50。亦即，液體50由在處理槽10內係大體上被密封。藉此，液體50被蒸發時所產生的氣體，係可避免被流出至處理槽10之外部。因此，便可增強控制液體50溫度之準確性。此外，可抑制對安裝液晶製造設備111之位置之周圍的不利效應。

第7A圖及第7B圖為第一實施例的液晶面板製造設備之特性之波長-光相對強度關係圖。

亦即，第7A圖表示由光源31(在穿越長波長光截止濾光片33及短波長光截止濾光片34之前)產生的光之特性。第7B圖表示已由光源31發射且已穿越長波長光截止濾光片33及短波長光截止濾光片34的光(光30L)之特性。第7A圖及第7B圖中之水平軸表示波長λ。此等圖式中之垂直軸表示光之相對強度LI。在此實施例中，將鐵金屬鹵化物燈用作光源31。鐵金屬鹵化物燈為汞、鐵及/或鐵的鹵化物及氣體封閉於由(例如)石英玻璃等製成的圓柱形玻璃管中且一對電極設置於玻璃管中之兩端處構成的燈。

如第7A圖中所示，對於由光源31產生的光而言，分別在約300 nm至約340 nm之短波長範圍與約400 nm至約460 nm之長波長範圍內之光相對強度皆較大。

與此狀況相反，如第7B圖中所示，對於穿越長波長光截止濾光片33及短波長光截止濾光片34的光(光30L)而言，相對強度LI在不大於340 nm之波長範圍與不小於400 nm之波長範圍的兩個範圍內皆非常小。

以此方式，藉由使用長波長光截止濾光片33及短波長光截止濾光片34，用具有光聚合材料之面板40所需要的波長之光有效率地照射面板40。

第8圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備的部分之配置之示意性橫截面圖。

此圖式說明光照射單元30之配置之另一實例。

如第8圖中所示，在此實例中，光照射單元30包括光源31及雙套管液體冷卻器35。光源31發射用於聚合光聚合材料之光(例如，UV光)。

雙套管液體冷卻器35包括內管35i、外管35o及中間壁35m。內管35i內設置光源31，同時此內管35i與光源31係可彼此分離。在內管35i外部提供外管35o。在內管35i與外管35o之間提供中間壁35m。可在內管35i與中間壁35m之間引入冷卻液體351。亦可在外管35o與中間壁35m之間引入冷卻液體351。冷卻液體351可在內管35i與中間壁35m之間的空間及外管35o與中間壁35m之間的空間中相互循環。因此，在此實施例中，冷卻效率較高。

此外，中間壁35m可具有長波長光截止濾光片33之功能與短波長光截止濾光片34之功能中的至少一者。舉例而言，中間壁35m為紅外截止濾光片。光透射窗12亦可具有濾光片之功能。特定言之，需要形成紅外截止濾光片及熱吸收濾光片。藉由此設計，可省略中間壁35m。此外，因紅外光而被升高之光透射窗12的溫度，可藉由處理槽10中之液體50來冷卻。

此外，內管35i與外管35o中之至少一者可具有長波長光截止濾光片33與短波長光截止濾光片34中之一者的功能。因此，可省略單獨提供長波長光截止濾光片33或短波長光截止濾光片34。

光源31可為含有鉈及/或鉈的鹵化物之鉈金屬鹵化物燈及含有鐵及鉈之鐵鉈金屬鹵化物燈。

此外，光源31可為紫外螢光燈(UV-FL)。紫外螢光燈可具有由石英玻璃等製成的圓柱形玻璃管，在此圓柱形玻璃管中，封閉汞及氣體、設置電極且在此玻璃管之內壁上形成螢光物質層。諸如氖氣、氬氣及氙氣之稀有氣體之單一氣體或混合氣體可用作此氣體。例如，熱陰極電極可用作此電極。例如，含有螢光物質之螢光物質層可用作此螢光物質層，此螢光物質能夠將由汞產生的254 nm光轉換成300 nm至400nm光。存在LaPO₄ :Ce(三價鈰活化的磷酸鑭)等作為能夠將254 nm光轉換成300 nm至400 nm光的螢光物質。取決於所需要的波長，可使用藉由混合複數個種類的螢光物質製成的螢光物質層。

在將此紫外螢光燈用作光源31時，複數個紫外螢光燈係被平行設置。光源可具有第一紫外螢光燈及第二紫外螢光燈，此第一紫外螢光燈包括第一螢光物質層，此第二紫外螢光燈包括第二螢光物質層，此第二螢光物質層具有不同於此第一螢光物質層之峰值波長的峰值波長。在此情況下，可交替地設置第一紫外螢光燈及第二紫外螢光燈，以便將第一螢光物質燈與第二螢光物質燈緊鄰設置。此外，可控制第一紫外螢光燈及第二紫外螢光燈之開啟/關閉，以便此第一螢光物質燈及此第二螢光物質燈以不同時序及輸出開燈，藉此實現光之波長及強度等不同的複數個照射模式。

此外，光源31可為準分子燈。此準分子燈可具有由石英玻璃等製成的圓柱形玻璃管，在此圓柱形玻璃管中，封閉氣體及/或鹵素、在此玻璃管外部設置至少一個電極且產生介電阻障放電。玻璃管可為單一管或雙套管，此雙套管包括內管及經設置以覆蓋此內管的外管，在此雙套管中，內管及外管關閉，以便形成將氣體封閉於管之間的放電空間。選擇適當的氣體，以便自燈產生300 nm至400 nm波長的光。舉例而言，若將氙氣及氯氣封閉於玻璃管中，則可產生308 nm波長的光。若將氙氣封閉於玻璃管中且在此玻璃管之內壁上形成將由氙氣產生的172 nm波長的光轉換成300 nm至400 nm波長的光的螢光物質層，則可產生300 nm至400 nm波長的光。含有諸如LaPO₄ :Ce(三價鈰活化的磷酸鑭)的螢光物質之螢光物質層可用作此螢光物質層。例如，可使用一對電極，且可使用此些電極中之一個電極設置於玻璃管內部或玻璃管的內壁上而另一個電極設置於玻璃管外部或玻璃管的外壁上之配置，或兩個電極皆設置於玻璃管外部或玻璃管的外壁上之配置。電極可具有各種形狀，諸如棒狀、線圈狀、薄膜狀及板狀。

此外，未必需要雙套管液體冷卻片35、長波長光截止濾光片33及/或短波長光截止濾光片34，在適當情況下可省略此些組件。

第9圖為圖示根據第一實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意圖。

如第9圖中所示，在根據此實施例的液晶面板製造設備112中，處理槽10包括用於固持面板40之面板固持器15。面板固持器15係將面板40沿著垂直於面板40之主要表面(例如，第一主要表面40a)的一個軸方向旋轉。舉例而言，臂15c以軸15b為軸而旋轉。藉此，置放於置放部分15d上的面板40以軸15b為軸而旋轉。

亦即，在液晶面板製造設備112中，在面板40旋轉時，可用光30L照射此面板40。

因此，面板40之溫度係為均勻的，並進一步使面板40之表面溫度為均勻的。除此狀況之外，被光30L照射之面板40，其表面接受之光強度係為均勻的。

第二實施例

第10圖為圖示根據第二實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖。

如第10圖中所示，根據此實施例的液晶面板製造設備120包括處理槽10、光透射窗12、液體流動單元20及光照射單元30。

在液晶面板製造設備120中，自光照射單元30導向光透射窗12之軸(自光照射單元30導向光透射窗12之最接近於光照射單元30的部分之軸)大體上平行於重力方向(z軸方向)。舉例而言，光透射窗12之主要表面大體上平行於z軸方向。面板40之主要表面大體上垂直於z軸方向。

舉例而言，在處理槽10之較高部分處形成供應口21，且在較低部分處形成排水口22。自供應口21供應液體50，且液體50向下流動且自排水口22排出。

位於面板40與光透射窗12之間的液體50係沿著面板40之主要表面(第一主要表面40a)流動。此外，與相對於光透射窗12之面板40的平面(第二主要表面40b)接觸的液體50係為流動的。

在液晶面板製造設備120中，面板40之水平面溫度的均勻性亦較高。亦即，面板40係被光30L均勻的照射。故在液晶面板製造設備120中，設備之安裝區域可較小，用以節省空間成本。

此外，在液晶面板製造設備120中，例如，可在處理槽10之較低部分處形成供應口21，且可在較高部分處形成排水口22。

在第一實施例中，面板40之主要表面大體上垂直於z軸方向，而在第二實施例中，面板40之主要表面大體上平行於z軸方向，然而，實施例不限於此狀況。在一些實施例中，面板40之主要表面可向z軸方向傾斜。例如，藉由使面板40之主要表面向z軸方向傾斜，將面板40引入至液體50中且自液體50取出面板40可變得較為容易。

第三實施例

第11圖為圖示根據第三實施例，用於製造液晶面板之方法的流程圖。

如第11圖中所示，在根據此實施例的用於製造液晶面板之方法中，將面板40容置於液體50中，此液體50被引入具備光透射窗12之處理槽10內部(步驟S110)。

在使與面板40及光透射窗12接觸的液體50沿著面板40之主要表面(例如，第一主要表面40a)流動時，用光30L照射面板40以聚合光聚合材料(步驟S120)。

因此，面板40之溫度的水平均勻性變得較高。根據此製造方法，可使面板40接受均勻的光照射。

如第11圖中所示，例如，在步驟S110與步驟S120之間控制液晶層43之溫度。舉例而言，藉由使面板40之溫度均勻，來使藍相在整個面板40內出現。因此，例如，在步驟S120中，在控制液晶層43之溫度以便藍相在整個液晶層43內出現之後，用光30L照射面板40。因此，完成具有聚合物穩定化藍相之均勻特性的液晶面板。

在此製造方法中，液體50之溫度係被控制(步驟S115)。此外，以垂直於面板40之主要表面的方向將以上提及的待處理之面板40做軸旋轉時，併以光30L照射面板40。

在進一步使與面板40之光透射窗12的相對側的平面(第二主要表面40b)接觸的液體50流動時，可用光30L照射面板40。

面板40之主要表面大體上垂直於重力方向。或者，面板40之主要表面大體上平行於重力方向。或者，面板40之主要表面向重力方向傾斜。

在用光30L照射面板40時，面板40之溫度不低於40℃。尤其施加用於抑制產生薄霧(haze)之效應。

用光30L照射面板40之步驟包括：光線通過經由短波長光截止濾光片34與長波長光截止濾光片33中之至少一者後照射面板40照射，其中此短波長光截止濾光片34用於光衰減使具有不大於340 nm之波長之光衰減，此長波長光截止濾光片33使具有不小於400奈米(nm)之波長之光衰減。換句話說，通過短波長光截止濾光片34與長波長光截止濾光片33中之至少一者之光波長大約為340-400nm。

液晶層43可具有藍相。在聚合物穩定化藍相中，尤其需要在用光30L照射面板40時，以高度的準確性控制面板40之溫度。藉由將此製造方法應用於聚合物穩定化藍相，可在均勻條件之下執行光照射，藉此能夠製造具有所要特性之液晶。

藍相具有(例如)受抑系組態(frustration-based configuration)，此受抑系組態具有雙扭轉結構。例如，由藍相製成的液晶層43具有三維週期性結構，此三維週期性結構具有對應於可見光波長的長度。例如，在藍相中，可實現光子學之特性。此外，在藍相中，可實現高速電光學響應。

然而，在此實施例中，面板40之配置是任意的。

例如，在面板40中，第一基板41包括複數個薄膜電晶體(thin film transistors;TFT)。像素電極連接至此些薄膜電晶體中之每一薄膜電晶體。在第一基板41與第二基板42中之一者上提供彩色濾光片。希望經由不具備彩色濾光片之基板用光30L照射液晶層43。因此，例如，可抑制彩色濾光片對光30L的吸收。藉此，可抑制溫度升高。此外，亦可抑制彩色濾光片之特性之降級。

以此方式，面板40可包括彩色濾光片基板、對立基板(例如，TFT基板)及液晶層，此彩色濾光片基板具有彩色濾光片，此對立基板面向彩色濾光片基板，在彩色濾光片基板與對立基板之間提供此液晶層。例如，對立基板可具備複數個薄膜電晶體。此外，亦可在具備複數個薄膜電晶體之基板上提供彩色濾光片。

光照射單元30用光自對立基板之側照射面板40。除此之外，液體流動單元20可使與面板40之側的面接觸的液體50流動，且液體流動單元20可進一步使與面板40之光透射窗12的相對側的平面接觸的液體50流動。可藉由用光自對立基板之側照射面板40，來抑制溫度升高。由於溫度升高，故甚至當用光自對立基板之側照射面板40時，亦使彩色基板之側的液體主體50流動，從而可抑制溫度升高。

在面板40中，在第二基板42上提供面向圖象電極之對立電極。將沿著自第一基板41引導至第二基板42之軸定位的電場施加於液晶層43。

或者，例如，第一基板具備面向像素電極之對立電極。將具有組件之電場施加於液晶層43，此組件垂直於自第一基板41引導至第二基板42之軸定位。根據第一實施例至第三實施例，提供液晶面板製造設備及用於製造液晶面板之方法，此方法能夠在均勻條件之下用光照射面板。

第四實施例

第12圖為圖示根據第四實施例的液晶製造設備之配置之示意性平面圖。

第13圖為圖示根據第四實施例的液晶製造設備之配置之示意性橫截面圖。

亦即，第13圖圖示沿著第12圖中之線A1-A2的橫截面。

第14圖為圖示根據第四實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖。

亦即，在第14圖中，圖示一些組成元件之橫截面(沿著第12圖中之線B1-B2之橫截面)，且示意性地圖示一些其他組成元件之橫截面。

在第12圖中，省略圖示於第13圖及第14圖中之一些元件。

如第12圖至第14圖中所示，根據此實施例的液晶面板製造設備310包括處理槽10、光照射單元30及液體移除器(liquid remover)60。

處理槽10將液體50保持於此處理槽10中。此處理槽將面板40容置於液體50中。

光照射單元30用於聚合光聚合材料之光30L照射容置 於處理槽10內部的面板40。

可將關於第一實施例描述的配置應用於處理槽10及光照射單元30，因此省略描述。可將關於第一實施例描述的配置應用於面板40，因此省略描述。

液晶面板製造設備310可進一步包括液體流動單元20。可將關於第一實施例描述的配置應用於液體流動單元20，因此省略描述。

液體移除器60移除黏附於面板40之至少一部分的液體50，此至少一部分為自液體50取出的部分。在自液體50取出面板40之後，液體移除器60移除黏附於面板40的液體50。或者，對於將要自液體50取出的面板40而言，液體移除器60移除黏附於面板40之自液體50取出的部分之液體50。舉例而言，在面板40之一部分容置於液體50中而將剩餘部分自液體50取出的情況下，液體移除器60移除黏附於此剩餘部分之液體50。

根據此實施例的液晶製造設備310可使用液體移除器60來移除黏附於面板40之液體50。藉此，可抑制對光30L照射製程之後的製程之不利效應。根據此實施例，可提供用於用光30L照射面板40之實用的液晶製造設備。

在此實施例中，需要儘快移除黏附於面板40之液體50。因此，液體50之液滴之痕跡幾乎不剩餘。舉例而言，在自液體50取出面板40時，藉由將空氣噴流轟擊至面板40來移除液體50。舉例而言，在取出面板40之操作中，可吹出液體50。需要將所移除的液體50返回至處理槽10中。

在下文中，將描述液體移除器60之實例。

第15A圖至第15C圖為圖示根據第四實施例的液晶面板製造設備之一些配置之示意圖。

如第15A圖中所示，在根據此實施例的液晶面板製造設備311中，液體移除器60將氣流61吹至面板40上。具體而言，液體移除器60包括第一吹氣部分61a及第二吹氣部分61b。第一吹氣部分61a將氣流61吹至面板40之第一主要表面40a上。第二吹氣部分61b將氣流61吹至面板40之第二主要表面40b上。例如，氣流61為空氣。例如，第一吹氣部分61a及第二吹氣部分61b為鼓風機。黏附於面板40的液體50之液滴51可藉由氣流61來移除。

如第15B圖中所示，在根據此實施例的液晶面板製造設備312中，液體移除器60加熱面板40。具體而言，液體移除器60包括第一加熱部分62a及第二加熱部分62b。第一加熱部分62a用紅外光62照射面板40之第一主要表面40a。第二加熱部分62b用紅外光62照射面板40之第二主要表面40b。黏附於面板40的液體50之液滴51可藉由紅外光62來移除。

如第15C圖中所示，在根據此實施例的液晶面板製造設備313中，液體移除器60將熱且高壓的氣體蒸汽63吹至面板40上。具體而言，液體移除器60包括第一吹熱氣部分63a及第二吹熱氣部分63b。第一吹熱氣部分63a將熱氣流63吹至面板40之第一主要表面40a上。第二吹熱氣部分63b將熱氣流63吹至面板40之第二主要表面40b上。例如，熱氣流63為熱空氣。黏附於面板40的液體50之液滴51可藉由熱氣流63來移除。在液晶面板製造設備313中，在加熱面板40時，液體移除器60將氣流(熱氣流63)吹至面板40上。

此外，例如，以機械方式移除液體50之配置可用作液體移除器60。舉例而言，與面板40接觸的撓性結構可用作液體移除器60。具體而言，由(例如)類橡膠材料製成的刮勺(諸如，刮水刷、刮水片)可用作液體移除器60。

用於液體移除器60之各種配置可結合上述來使用。舉例而言，液體移除器60可包括吹氣部分及加熱部分。舉例而言，黏附於面板40的液體50之大部分藉由空氣噴流來移除，而剩餘少數液體50可藉由加熱器來必然地移除。作為液體移除器60，可包括任意複數個配置。

第16圖為圖示根據第四實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意性平面圖。

第17圖為圖示根據第四實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意性橫截面圖。

亦即，第17圖圖示沿著第16圖中之線A1-A2的橫截面。

由於沿著第16圖中之線B1-B2的橫截面與第14圖中之橫截面相同，故不圖示沿著第16圖中之線B1-B2的此橫截面。

如第16圖及第17圖中所示，根據此實施例的液晶面板製造設備320進一步包括可濕潤性改善促進劑(wettability improver)70。在將面板40容置於液體50中之前，可濕潤性改善促進劑70改良面板40之表面之可濕潤性。

藉此，在將面板40容置於液體50中時，可抑制氣泡等黏附於面板40之表面。若在氣泡等黏附於面板40之表面的狀態下，用光30L照射面板40，則照射度分佈可能為非均勻的，且溫度分佈可能為非均勻的。

與此狀況相反，由於可濕潤性改善促進劑70可抑制氣泡等黏附於面板40之表面，故可改良照射均勻性及溫度均勻性。

舉例而言，可濕潤性改善促進劑70用電漿處理面板40之表面。舉例而言，可濕潤性改善促進劑70使面板40經受常壓電漿處理。舉例而言，可濕潤性改善促進劑70用UV光照射面板40之表面。舉例而言，可濕潤性改善促進劑70用清潔液處理面板40之表面。藉由此等處理，可改良面板40之表面之可濕性。

在可濕潤性改善促進劑70用UV光照射面板40的情況下，需要此UV光之波長比照射處於液體50中的面板40所用的UV光之波長更短。亦即，需要可濕潤性改善促進劑照射面板40所用的UV光之波長比光照射單元30照射面板40所用的光30L(UV光)之波長更短。由可濕潤性改善促進劑70照射的UV光之波長(主要波長)為(例如)185 nm或254 nm。由光照射單元30照射的UV光之波長(主要波長)為(例如)340 nm。藉此，可藉由由可濕潤性改善促進劑70照射的UV光來抑制聚合光聚合材料之前進。舉例而言，需要由可濕潤性改善促進劑70照射的UV光之能量比由光照射單元30照射的光30L之能量更低。

在根據此實施例的液晶面板製造設備中，處理槽10可具備光透射窗12。在光透射窗12外部提供光源31(光照射單元30)。

亦在根據此實施例的液晶面板製造設備中，光照射單元30可包括光源31及雙套管液體冷卻器35。

在根據此實施例的液晶面板製造設備中，面板固持器15可將面板40圍繞軸沿垂直於面板40之主要表面(例如，第一主要表面40a)的方向旋轉。

亦在根據此實施例的液晶面板製造設備中，自光照射單元30導向處理槽10之用於容置面板40的位置之軸(自光照射單元30導向處理槽10之用於最接近於光照射單元30容置面板40的位置的部分之軸)可大體上垂直於重力方向(z軸方向)。舉例而言，面板40之主要表面大體上平行於z軸方向。

亦在此實施例中，液晶層43可具有(例如)藍相。然而，在此實施例中，面板40之配置是任意的。

第五實施例

第五實施例係關於一種製造液晶面板之方法。

製造方法包括：將面板40容置於引入處理槽10內部的液體50中，此面板40包括液晶層43，此液晶層43含有光聚合材料及液晶組合物(步驟S310)。

製造方法進一步包括用用於聚合光聚合材料之光30L照射面板40(步驟S320)。

製造方法進一步包括移除黏附於面板40之至少一部分的液體50，此至少一部分為自液體50取出的部分(步驟S330)。

在移除步驟中，例如，可使用關於第15A圖至第15C圖描述的各種方法及機械方法中之至少一者。可使用複數個方法之組合。

根據第四實施例及第五實施例，提供實用的液晶製造設備及用光照射待處理之面板的用於製造液晶之方法。

在本申請案之說明書中，“垂直”及“平行”不僅代表嚴格地垂直及嚴格地平行，而且包括(例如)由製造製程等造成之波動。大體上垂直及大體上平行足夠。

在上文，參閱特定實例描述本發明之示例性實施例。然而，本發明不限於此等特定實例。舉例而言，熟習此項技術者可藉由自已知技術適當地選擇在液晶面板製造設備中包括的組件(諸如，處理槽、光透射窗、液體流動單元、光照射單元、光源等)之特定配置以類似方式來實踐本發明。在獲取類似於本發明之效應的程度上，在本發明之範疇中包括此實踐。

此外，可在技術可行性範圍內組合特定實例之任何兩個或兩個以上組件，且在包括本發明之要旨的程度上，在本發明之範疇中包括特定實例之任何兩個或兩個以上組件。

此外，在包括本發明之實施例之要旨的程度上，由熟習此項技術者基於以上作為本發明之實施例描述的液晶面板製造設備及液晶面板之製造方法，藉由適當設計修改而可實行的液晶面板製造設備及液晶面板之製造方法亦全部皆在本發明之範疇內。

熟習此項技術者可在本發明之精神內設想各種其他變化及修改，且應理解，此等變化及修改亦涵蓋於本發明之範疇內。

儘管已描述某些實施例，但僅以舉例之方式呈現此等實施例，且此等實施例並非意欲限制本發明之範疇。事實上，可以各種其他形式實施本文所述的新穎實施例；此外，可以本文所述的實施例之形式進行各種省略、替代及改變，而不脫離本發明之精神。隨附申請專利範圍及此些隨附申請專利範圍之等效物意欲涵蓋將歸於本發明之範疇及精神內的此等形式或修改。

10．．．處理槽

11．．．容器

12．．．光透射窗

12c．．．內部部分

12p．．．框架

15．．．面板固持器

15a．．．基底

15b．．．軸

15c．．．臂

15d．．．置放部分

20．．．液體流動單元

21．．．供應口

21o．．．開口

21p．．．供應管

22．．．排水口

22o．．．開口

22p．．．排水管

23．．．溫度控制器

30．．．光照射單元

30L．．．光

31．．．光源

32．．．反射體

33．．．長波長光截止濾光片

34．．．短波長光截止濾光片

35．．．雙套管液體冷卻器

35i．．．內管

35l．．．冷卻液體

35m．．．中間壁

35o．．．外管

40．．．面板

40a．．．第一主要表面

40b．．．第二主要表面

41．．．第一基板

42．．．第二基板

43．．．液晶層

50．．．液體

51．．．液滴

60．．．液體移除器

61．．．氣流

61a．．．第一吹氣部分

61b．．．第二吹氣部分

62．．．紅外光

62a．．．第一加熱部分

62b．．．第二加熱部分

63．．．熱氣流

63a．．．第一吹熱氣部分

63b．．．第二吹熱氣部分

70．．．可濕潤性改善促進劑

110．．．液晶面板製造設備

111．．．液晶面板製造設備

112．．．液晶面板製造設備

119a．．．液晶面板製造設備

119b．．．液晶面板製造設備

119c．．．液晶面板製造設備

120．．．液晶面板製造設備

310．．．液晶面板製造設備

311．．．液晶面板製造設備

312．．．液晶面板製造設備

313．．．液晶面板製造設備

320．．．液晶面板製造設備

S110．．．步驟

S115．．．步驟

S120．．．步驟

A1．．．線

A2．．．線

B1．．．線

B2．．．線

第1圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第2圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備之配置之示意性平面圖；

第3圖為圖示液晶面板製造設備之特性之圖形視圖；

第4A圖及第4B圖為圖示根據實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第5圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備的部分之配置之示意性透視圖；

第6圖為圖示根據第一實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第7A圖及第7B圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備之特性之圖形視圖；

第8圖為圖示根據第一實施例的液晶面板製造設備的部分之配置之示意性橫截面圖；

第9圖為圖示根據第一實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第10圖為圖示根據第二實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第11圖為圖示根據第三實施例的液晶面板之製造方法之流程圖視圖；

第12圖為圖示根據第四實施例的液晶製造設備之配置之示意性平面圖；

第13圖為圖示根據第四實施例的液晶製造設備之配置之示意性橫截面圖；

第14圖為圖示根據第四實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第15A圖至第15C圖為圖示根據第四實施例的液晶面板製造設備之配置之示意圖；

第16圖為圖示根據第四實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意性平面圖；以及

第17圖為圖示根據第四實施例的另一液晶面板製造設備之配置之示意性橫截面圖。

10．．．處理槽

11．．．容器

12．．．光透射窗

15．．．面板固持器

15a．．．基底

15b．．．軸

15c．．．臂

15d．．．置放部分

20．．．液體流動單元

21．．．供應口

21p．．．供應管

22．．．排水口

22p．．．排水管

23．．．溫度控制器

30．．．光照射單元

30L．．．光

31．．．光源

32．．．反射體

33．．．長波長光截止濾光片

34．．．短波長光截止濾光片

40．．．面板

40a．．．第一主要表面

40b．．．第二主要表面

41．．．第一基板

42．．．第二基板

43．．．液晶層

50．．．液體

110．．．液晶面板製造設備

Claims (20)

1. 一種液晶面板製造設備，其包含：一處理槽，係經配置以含有一液體且經配置以在該液體中處理一面板，其中該面板包括一液晶層，該液晶層具有一光聚合材料及一液晶組合物；一光透射窗，係提供於該處理槽中；一液體流動單元，係經配置以使該液體沿著該面板之一主要表面流動；以及一光照射單元，係經配置以經由該光透射窗以光照射該面板來聚合該光聚合材料。
2. 如請求項1所述之設備，其中待處理之該面板進一步包括：一彩色濾光片基板，係具有一彩色濾光片；以及一對立基板，係面向該彩色濾光片基板；其中該液晶層位於該彩色濾光片基板與該對立基板之間，該光照射單元用該光自該對立基板之一側照射待處理之該面板，且該液體與於該光透射窗之一相對側的該面板之一平面接觸。
3. 如請求項1所述之設備，其中該光照射單元包括：一光源，係經配置以發射該光來聚合該光聚合材料；以及一雙套管液體冷卻器，係包括一內管、一外管及一中間壁，該內管與該光源分離，在該內管外部提供該外管，在該內管與該外管之間提供該中間壁，其中該光源在該內管中。
4. 如請求項1所述之設備，其中當用該光照射待處理之該面板時，待處理之該面板中最高溫度與最低溫度之間的一差異不多於5℃。
5. 如請求項1所述之設備，其中該液體流動單元包括一溫度控制器，該溫度控制器經配置以控制該液體之一溫度。
6. 如請求項5所述之設備，其中該液體流動單元使該液體沿著該處理槽與該溫度控制器之間的一路徑循環。
7. 如請求項1所述之設備，其中該溫度控制器將該液體之一溫度控制在不低於25℃且不高於90℃之一範圍內。
8. 如請求項1所述之設備，其中該待處理之面板與該光透射窗之間的該液體之一流率不小於1米/秒且不大於10米/秒。
9. 如請求項1所述之設備，其中該光照射單元包括：一光源，係經配置以產生該光；以及一濾光片，係經配置以過濾該光，以獲取具有一波長小於400奈米之一輸出光。
10. 如請求項1所述之設備，其中該光照射單元包括一濾光片，係經配置以過濾一光，以獲取具有一波長大於340奈米之一輸出光。
11. 如請求項1所述之設備，其中該光透射窗包括一框架及該框架內部的一內部部分，該框架具有與該液體接觸的一第一面，該內部部分具有與該液體接觸的一第二面，該框架之一厚度比該內部部分之一厚度更厚，且該第一面位於包括該第二面之一平面中。
12. 如請求項1所述之設備，其中自該光照射單元導向該光透射窗之一軸垂直於一重力方向。
13. 如請求項1所述之設備，其中自該光照射單元導向該光透射窗之一軸平行於一重力方向。
14. 如請求項1所述之設備，其中該液晶層為一藍相液晶層。
15. 如請求項1所述之設備，其中該光透射窗與該液體接觸。
16. 一種製造液晶面板的方法，其包含：將一待處理之面板容置於一處理槽內部的一液體中，該處理槽具備一光透射窗，待處理之該面板包括一液晶層，該液晶層具有一光聚合材料及一液晶組合物；以及在使與該面板及該光透射窗接觸的該液體沿著該面板之一主要表面流動時，經由該光透射窗以一光照射該面板來聚合該光聚合材料。
17. 一種液晶面板製造設備，其包含：一處理槽，係經配置以含有一液體且經配置以在該液體中處理一面板，其中該面板包括一液晶層，該液晶層具有一光聚合材料及一液晶組合物；一光照射單元，係以一光照射容置於該處理槽之內部中的待處理之該面板，來聚合該光聚合材料；以及一液體移除器，係經配置以移除該面板之至少一部分上的該液體。
18. 如請求項17所述之設備，其中該液體移除器經配置以將一氣流提供至該面板上。
19. 如請求項17所述之設備，該設備進一步包括一可濕潤性改善促進劑，該可濕潤性改善促進劑經配置以控制該面板之表面可濕性。
20. 一種製造液晶面板之方法，其包含：將一待處理之面板容置於引入一處理槽內部的一液體中，該待處理之面板包括一液晶層，該液晶層具有一光聚合材料及一液晶組合物；用一光照射該待處理之面板以聚合該光聚合材料；以及移除該待處理之面板之至少一部分上的該液體。