TWI749786B

TWI749786B - 低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程

Info

Publication number: TWI749786B
Application number: TW109133333A
Authority: TW
Inventors: 徐子嵐; 彭玉婷
Original assignee: 材賦國際有限公司
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2021-12-11
Also published as: TW202212941A

Abstract

本發明提供一種低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程，所述製程設備包括一刻印元件、一光固化劑塗佈件以及一光固化器，所述面板製程主要係以刻印元件在一備妥之基材表面刻印出配向紋，並由光固化劑塗佈件將光固化劑塗佈在基材有所述配向紋之表面，且以光固化器對所述光固化劑進行光固化而成一隨所述配向紋之紋理而定型之液晶配向膜，最後在兩有所述液晶配向膜之基材間注入液晶，並封裝定型成面板，藉由光固化而達到低溫成型液晶配向膜的效果。

Description

低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程

本發明係關於一種液晶面板製程，尤指一種低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程。

市售的液晶顯示器（Liquid-Crystal Display , LCD），其面板於配向製程時，如圖1所示係於玻璃材質之基材1表面透過塗佈元件2塗佈聚醯亞胺3(Polyimide , PI) ，再如圖2所示透過加熱烘烤設備4對聚醯亞胺3進行加熱烘烤而固化定型，再如圖3所示透過絨布滾輪5進行摩擦，讓固化定型的聚醯亞胺3表面形成配向紋，以形成液晶配向膜6。藉此，由液晶配向膜6使液晶分子能達到排列方向的一致性，以控制光線明暗而達到液晶顯示的效果。然而，所述加熱烘烤的溫度，低者至少為120℃，高者甚至需要到230℃，故加熱烘烤設備4之設置為必需而無法省略，故有難以節省其設備成本之問題。

再者，如以前述製程而需要對塗佈之聚醯亞胺3加熱烘烤至120℃以上以固化定型，若所述基材1為具軟性可撓材質而非前述玻璃材質，則基材1會因加熱烘烤的高溫而變形損壞，顯然具軟性可撓材質之基材並不適用於前述製程，而有進一步改善之必要。

為解決上述課題，本發明提供一種低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程，可在相對低溫下使液晶配向膜固化成型。

本發明之一項實施例提供一種低溫成型液晶配向膜之製程設備，其包含一刻印元件、一光固化劑塗佈件，以及一光固化器，光固化劑塗佈件設於刻印元件之後，光固化器設於光固化劑塗佈件之後。其中，以刻印元件在一基材之表面刻印出配向紋，以光固化劑塗佈件將光固化劑塗佈在基材有配向紋之表面，以光固化器對光固化劑進行光固化而成一隨配向紋之紋理而定型之液晶配向膜。

較佳地，所述刻印元件在基材之表面刻印出配向紋時，一併在所述表面刻印出間隙子。

本發明之一項實施例另提供一種低溫成型液晶配向膜之面板製程，其包含以下步驟：(a)備妥一基材；(b)以一刻印元件在該基材之表面刻印出配向紋；(c)將光固化劑塗佈在該基材有所述配向紋之表面；(d)以一光固化器對所述光固化劑進行光固化而成一沿所述配向紋而定型之液晶配向膜；以及(e)在兩有所述液晶配向膜之基材間注入液晶，並封裝定型成面板。

較佳地，所述基材為塑料所製成具軟性可撓之膜片。

較佳地，所述刻印元件在基材之表面刻印出所述配向紋時，一併在所述表面刻印出間隙子，供所述兩有液晶配向膜之基材間形成供液晶注入之間隙。

較佳地，所述液晶注入兩有所述液晶配向膜之基材間後，對液晶注入口進行低度抽真空以排出氣泡，再封裝定型成所述面板。

較佳地，所述光固化器係於25℃至70℃之溫度下對所述光固化劑進行光固化。

較佳地，刻印元件為具有對應所述配向紋之紋理的輥輪。

較佳地，刻印元件為具有對應所述配向紋之紋理的熱壓模具。

藉此，本發明所述液晶配向膜之固化定型，係由刻印元件在基材之表面刻印出配向紋上塗佈光固化劑，再以光固化器對光固化劑進行光固化而成，本發明之液晶配向膜在固化定型的製程中並不需要加熱烘烤設備，故可省略價格相對昂貴的加熱烘烤設備，以達到節省設備成本之功效。

再者，若基材為具軟性可撓材質者，由於光固化器對光固化劑進行光固化時所生的溫度較加熱烘烤設備低，可確保液晶配向膜固化定型的過程不會造成基材變形損壞，故適用於具軟性可撓材質之基材上製作液晶配向膜。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖4至圖7所示，本發明提供一種低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程，所述製程設備於本發明係為面板製程中的部分設備，主要用於液晶配向製程中成型液晶配向膜，所述面板製程除所述低溫成型液晶配向膜之製程設備外，尚包含面板製程中所需之其他設備，基於本發明係以液晶配向膜之製程改良為重點，故所述面板製程中所需之其他設備恕不詳加描述，於此先予敘明。

所述低溫成型液晶配向膜之製程設備，其主要包含一刻印元件10、一光固化劑塗佈件20以及一光固化器30，而在所述製程設備之編列上，光固化劑塗佈件20是設於刻印元件10之後，而光固化器30則是設於光固化劑塗佈件20之後，故刻印元件10、光固化劑塗佈件20以及光固化器30乃依液晶配向膜之製程而先後設置。

所述低溫成型液晶配向膜之面板製程，主要包括下列步驟：

備妥一基材40，此基材40於本實施例中為塑料所製成具軟性可撓之膜片，所述塑料例如為聚合物(polymer)、塑膠或者是聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate , PMMA）之其中一種，而本實施例中係以所述聚合物為例。本實施例中所用之基材40，藉其為具軟性可撓之特性，而可於製程中以捲對捲（Roll to Roll；R2R）進行基材40輸送，不同於習知玻璃材質之基材為單片式之輸送方式。

在基材40備妥後，即可以刻印元件10在基材40之表面41刻印出配向紋42(如圖4所示)，此述配向紋42於此係以鋸齒狀為之示意。於本實施例中，刻印元件10為輥輪，其具有對應配向紋42之紋理；然而，本發明之刻印元件10並不以前述輥輪為限，在不同實施態樣時，刻印元件10亦可為具有對應配向紋42之紋理的熱壓模具(圖中未示)。此外，本實施例之刻印元件10，其在基材40之表面41刻印出配向紋42時，一併在表面41刻印出間隙子43。

在基材40之表面41刻印出配向紋42後，即由光固化劑塗佈件20將光固化劑50塗佈在基材40之表面41(如圖5所示)，即光固化劑50是塗佈在配向紋42，此時光固化劑50係沿配向紋42而呈鋸齒狀。於本實施例中，光固化劑塗佈件20實為一滾筒，以其在基材40之表面41滾動，並在其滾動過程提供光固化劑50而均勻塗佈在基材40之表面41。所述光固化劑50，於此係以紫外線樹脂為例(UV Resin)。

在光固化劑50塗佈在配向紋42後，以光固化器30對所述光固化劑50進行光固化而成一液晶配向膜60(如圖6所示)，此液晶配向膜60於光固化後係沿配向紋42之紋理而定型。所述光固化器30，於此係紫外線光燈具，其透過對光固化劑50照射紫外線光一段時間，使光固化劑50沿配向紋42之紋理而定型為液晶配向膜60。在光固化器30作用期間，所產生的溫度較低者僅為室溫(25℃)，如較高者也僅在70℃左右，即可完成液晶配向膜60之固化定型。

基材40之表面41在有液晶配向膜60固化定型後，即可進行注入液晶的製程。在此步驟中，係將兩有所述液晶配向膜60之基材40，以一者在上而另一者在下而對合相疊，並網由基材40表面41所刻印出之間隙子43在兩基材40間形成間隙，即可自一注入口(圖中未示) 將液晶L注入於兩基材40間之間隙中(如圖7所示)，接著再進行封裝，以定型成面板。於本實施例中，液晶L注入兩有所述液晶配向膜60之基材40間後，會對液晶L注入口進行低度抽真空，以將液晶L注入時所生之氣泡排出，接著再封裝定型成面板。

由上述之說明不難發現本發明之特點，在於：

1.本發明中所述液晶配向膜60，其係由刻印元件10在基材40之表面41刻印出配向紋42，再於配向紋42上塗佈光固化劑50，接著以光固化器30對光固化劑50進行光固化，使液晶配向膜60得以以固化定型。相較於習知液晶配向膜之製程，本發明係以光固化的方式將光固化劑50固化成型為液晶配向膜60，其固化定型的製程中並不需要如習知製程中之加熱烘烤設備，故可省略價格相對昂貴的加熱烘烤設備，以達到節省設備成本之功效。

2.如上述實施例中係以具軟性可撓材質者為基材40，而因光固化器30對光固化劑50進行光固化時，形成液晶配向膜60所生的溫度較低(如上述實施例在25℃至70℃之間)，相較於習知加熱烘烤設備至少需要120℃至230℃低許多，藉此確保液晶配向膜60在固化定型的過程中，不會因高溫而造成基材40變形損壞，故本發明之低溫成型液晶配向膜之製程設備及其應用之面板製程，相當適用於具軟性可撓材質之基材40上製作液晶配向膜60。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。

[習知部分] 1:基材 2:塗佈元件 3:聚醯亞胺 4:加熱烘烤設備 5:絨布滾輪 6:液晶配向膜 [本發明部分] 10:刻印元件 20:光固化劑塗佈件 30:光固化器 40:基材 41:表面 42:配向紋 43:間隙子 50:光固化劑 60:液晶配向膜 L:液晶

圖1係習知基材於表面塗佈聚醯亞胺之示意圖。圖2係習知以加熱烘烤設備對聚醯亞胺於基材表面固化定型之示意圖。圖3係習知以絨布滾輪對固化定型之聚醯亞胺於基材表面形成液晶配向膜之示意圖。圖4係本發明實施例之刻印元件於基材之表面刻印出配向紋及間隙子之示意圖。圖5係本發明實施例之光固化劑塗佈件於基材之表面的配向紋上塗佈光固化劑之示意圖。圖6係本發明實施例以光固化器對基材之表面的配向紋上所塗佈之光固化劑進行光固化之示意圖。圖7係本發明實施例之二基材料注入液晶而成型面板之示意圖。

30:光固化器

40:基材

42:配向紋

43:間隙子

60:液晶配向膜

Claims

一種低溫成型液晶配向膜之製程設備，其包含：一刻印元件，以其在一基材之表面刻印出配向紋，所述刻印元件在該基材之表面刻印出配向紋時，一併在所述表面刻印出間隙子；一光固化劑塗佈件，其設於該刻印元件之後，以該光固化劑塗佈件將光固化劑塗佈在該基材有所述配向紋之表面；以及一光固化器，其設於該光固化劑塗佈件之後，以該光固化器對所述光固化劑進行光固化而成一隨所述配向紋之紋理而定型之液晶配向膜。
如請求項1所述之低溫成型液晶配向膜之製程設備，其中，該刻印元件為具有對應所述配向紋之紋理的輥輪。
如請求項1所述之低溫成型液晶配向膜之製程設備，其中，該刻印元件為具有對應所述配向紋之紋理的熱壓模具。
一種低溫成型液晶配向膜之面板製程，其包含以下步驟：(a)備妥一基材；(b)以一刻印元件在該基材之表面刻印出配向紋，所述刻印元件在該基材之表面刻印出所述配向紋時，一併在所述表面刻印出間隙子；(c)將光固化劑塗佈在該基材有所述配向紋之表面；(d)以一光固化器對所述光固化劑進行光固化而成一沿所述配向紋而定型之液晶配向膜；以及(e)所述表面之間隙子供有所述兩液晶配向膜之基材間注入液晶之間隙，並封裝定型成面板。
如請求項4所述之低溫成型液晶配向膜之面板製程，其中，所述基材為塑料所製成具軟性可撓之膜片。
如請求項4所述之低溫成型液晶配向膜之面板製程，其中，所述液晶注入兩有所述液晶配向膜之基材間後，對液晶注入口進行低度抽真空以排出氣泡，再封裝定型成所述面板。
如請求項5所述之低溫成型液晶配向膜之面板製程，其中，所述光固化器係於25℃至70℃之溫度下對所述光固化劑進行光固化。
如請求項4所述之低溫成型液晶配向膜之面板製程，其中，該刻印元件為具有對應所述配向紋之紋理的輥輪或熱壓模具。