專利名稱：配向膜的摩擦配向方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液晶顯示器部件制造方法及其裝置，特別是一種配向膜的摩擦配向方法及其裝置。
背景技術(shù)：
隨著薄膜電晶體(TFT-LCD)制作技術(shù)快速的進(jìn)步及其具備輕薄、省電、無輻射線等優(yōu)點(diǎn)，使得液晶顯示器大量應(yīng)用于個(gè)人數(shù)位助理器(PDA)、筆記型電腦、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼錄影機(jī)、移動(dòng)電話等各式電子產(chǎn)品中。再加上業(yè)界積極的投入研發(fā)及采用大型化的生產(chǎn)設(shè)備，使液晶顯示器的品質(zhì)不斷提升及價(jià)格持續(xù)下降，因此，使得液晶顯示器的應(yīng)用領(lǐng)域聲速擴(kuò)大。
如圖1所示，習(xí)知的液晶顯示器(LCD)10內(nèi)部組成元件包括借以產(chǎn)生均勻白色光束的背光源(back light)11、偏光板(polarizer)12、玻璃基板(glass substrate)13、配向膜(alignment film)14及液晶(liquid crystal)15。
偏光板12用以將進(jìn)入其內(nèi)部的光線轉(zhuǎn)換成偏極光輸出。
玻璃基板13由形成數(shù)個(gè)薄膜電晶體16的上玻璃基板13a及下玻璃基板13b構(gòu)成。液晶顯示器10系利用薄膜電晶體16所產(chǎn)生的電壓控制液晶15的轉(zhuǎn)向以達(dá)到顯示的目的。上玻璃基板13a貼設(shè)有一層彩色濾光片(color filter)，借以將白色光束分解成紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色以達(dá)到全彩顯示的效果。此外，配向膜14結(jié)合于上、下玻璃基板13a、13b內(nèi)側(cè)表面，借以將液晶15夾設(shè)于上、下玻璃基板13a、13b之間，并使液晶15分子呈現(xiàn)均勻排列，以減少光線產(chǎn)生散射和漏光現(xiàn)象。
如圖2、圖3所示，配向膜14為涂布于玻璃基板13表面的有機(jī)薄膜，其厚度一般介于500(埃)至1000(埃)之間。其所使用的材料為聚胺酸(polyamicacid)和聚醯胺(polyimide)。玻璃基板13表面包括位于其中間區(qū)域的可視區(qū)131及形成于可視區(qū)131周圍的不可視區(qū)132。不可視區(qū)132主要是利用遮光層(black matrix，簡(jiǎn)稱BM)來達(dá)到遮光效果。玻璃基板13可視區(qū)131因?yàn)榫邤?shù)個(gè)薄膜電晶體16或透明電極等元件，因此，其高度通常較周圍不可視區(qū)132高；又因?yàn)榕湎蚰?4系涂布于玻璃基板13表面，因此，配向膜14在可視區(qū)131與不可視區(qū)132之間會(huì)形成高度差。就配向膜14而言必須經(jīng)過摩擦配向或稱為磨面處理(Lapping)，才能夠使其內(nèi)部液晶15順著一定方向均勻排列。
如圖5、圖6所示，習(xí)知的對(duì)玻璃基板13表面配向膜14進(jìn)行摩擦配向時(shí)，系將玻璃基板13放置于承載平臺(tái)30上，并將涂布配向膜14的一面朝上；承載平臺(tái)30系與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32結(jié)合，并由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32帶動(dòng)承載平臺(tái)30朝箭頭所示的前方進(jìn)行直線輸送。在玻璃基板13輸送路徑上設(shè)置表面附設(shè)毛布的滾筒34。當(dāng)玻璃基板13通過滾筒34時(shí)，滾筒34系以其底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相反的順時(shí)針方向滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板13表面的配向膜14進(jìn)行滾動(dòng)摩擦，經(jīng)過摩擦配向后的配向膜14表面分子將不再雜散分布，而呈現(xiàn)均勻排列的介面條件，使液晶15能夠依照預(yù)定的方向排列。通常玻璃基板13與滾筒34之間系成適當(dāng)夾角，例如45°夾角，而配向膜14則是順著滾筒34的摩擦方向進(jìn)行配向。
如圖5、圖6所示，滾筒34系以其底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相反的順時(shí)針方向滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板13表面的配向膜14進(jìn)行滾動(dòng)摩擦，在滾動(dòng)摩擦過程中，由于配向膜14在可視區(qū)131與不可視區(qū)132的交界處A-A’、B-B’具有一定高度的高度差，而高度差的存在會(huì)使配向膜14在經(jīng)過滾動(dòng)摩擦后產(chǎn)生的碎屑40被轉(zhuǎn)動(dòng)的毛布夾帶起來，并且在經(jīng)過一圈的轉(zhuǎn)動(dòng)后再附著于配向膜14表面，而所附著的位置恰好位于滾筒34滾動(dòng)的前方，并形成一條碎屑40痕跡。
如圖5、圖6所示，當(dāng)玻璃基板13的配向膜14在經(jīng)過滾筒34的滾動(dòng)摩擦后，碎屑40將分別在可視區(qū)131與不可視區(qū)132交界處A-A’、B-B’右側(cè)約1cm處形成一條直線性碎屑40痕跡，其中在交界處B-B’右側(cè)的碎屑40痕跡形成于不可視區(qū)132內(nèi)，不會(huì)對(duì)液晶顯示器10的畫面顯示產(chǎn)生任何影響，但對(duì)于交界處A-A’右側(cè)的碎屑40痕跡形成于可視區(qū)131內(nèi)，其將使得液晶顯示器10的亮度變得不均勻，從而影響消費(fèi)者的視覺品味，這種現(xiàn)象業(yè)界一般通稱為MURA現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種避免形成線性碎屑痕跡、提高視覺品味的配向膜的摩擦配向方法及其裝置。
本發(fā)明配向膜的摩擦配向裝置包括承載玻璃基板的承載平臺(tái)、結(jié)合并驅(qū)動(dòng)承載平臺(tái)朝特定方向直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及表面附有毛布的滾筒；玻璃基板具可視區(qū)及不可視區(qū)，其表面涂布有一層配向膜；滾筒系設(shè)置于玻璃基板的移動(dòng)路徑上，并以底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
本發(fā)明配向膜的摩擦配向方法包括提供具有可視區(qū)及不可視區(qū)的玻璃基板、在玻璃基板表面涂布一層配向膜、驅(qū)動(dòng)玻璃基板朝特定方向移動(dòng)及在玻璃基板移動(dòng)過程中，以表面附有毛布的滾筒對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行滾動(dòng)摩擦；滾筒系以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
其中步驟二中配向膜所使用的材料為聚胺酸/聚醯胺。
步驟二中配向膜厚度系介于500至1000之間。
步驟四中滾筒與玻璃基板之間成適當(dāng)夾角，使配向膜順著滾筒的摩擦方向進(jìn)行配向。
步驟四中滾筒與玻璃基板之間的夾角為45°。
步驟一中可視區(qū)設(shè)于玻璃基板中間區(qū)域，其由數(shù)個(gè)薄膜電晶體或是透明電極組成。
步驟一中不可視區(qū)形成于可視區(qū)周圍并利用遮光層來達(dá)到遮光效果。
配向膜所使用的材料為聚胺酸/聚醯胺。
配向膜厚度系介于500至1000之間。
滾筒與玻璃基板之間成適當(dāng)夾角，使配向膜順著滾筒的摩擦方向進(jìn)行配向。
滾筒與玻璃基板之間的夾角為45°。
可視區(qū)設(shè)于玻璃基板中間區(qū)域，其由數(shù)個(gè)薄膜電晶體或是透明電極組成。
不可視區(qū)形成于可視區(qū)周圍并利用遮光層來達(dá)到遮光效果。
由于本發(fā)明裝置包括承載玻璃基板的承載平臺(tái)、結(jié)合并驅(qū)動(dòng)承載平臺(tái)朝特定方向直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及表面附有毛布的滾筒；玻璃基板具可視區(qū)及不可視區(qū)，其表面涂布有一層配向膜；滾筒系設(shè)置于玻璃基板的移動(dòng)路徑上，并以底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦；方法包括提供具有可視區(qū)及不可視區(qū)的玻璃基板、在玻璃基板表面涂布一層配向膜、驅(qū)動(dòng)玻璃基板朝特定方向移動(dòng)及在玻璃基板移動(dòng)過程中，以表面附有毛布的滾筒對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦；滾筒系以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。借由滾筒以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的方向滾動(dòng)對(duì)配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦配向，因高度差存而使配向膜在經(jīng)過滾動(dòng)摩擦后產(chǎn)生的碎屑被轉(zhuǎn)動(dòng)的毛布夾帶起來，并且在經(jīng)過一圈的轉(zhuǎn)動(dòng)后再附著于配向膜表面，碎屑將分別在可視區(qū)與不可視區(qū)交界處左側(cè)約1cm處形成一條直線性碎屑痕跡，形成于不可視區(qū)內(nèi)的碎屑痕跡不會(huì)對(duì)液晶顯示器的畫面顯示產(chǎn)生任何影響；形成于可視區(qū)內(nèi)并位于滾筒滾動(dòng)的后方的碎屑痕跡當(dāng)玻璃基板持續(xù)向前移動(dòng)，碎屑將再度被滾筒摩擦配向一次，而不會(huì)在玻璃基板的可視區(qū)表面留下碎屑痕跡；即本發(fā)明不但對(duì)玻璃基板的品質(zhì)毫無影響，且可使配向膜在摩擦配向過程中不會(huì)產(chǎn)生碎屑痕跡，因此，可避免液晶顯示器的畫面產(chǎn)生MURA現(xiàn)象，進(jìn)而提高消費(fèi)者的視覺品味；不僅避免形成線性碎屑痕跡，而且提高視覺品味，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。


圖1、為液晶顯示器結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
圖2、為涂布配向膜玻璃基板結(jié)構(gòu)示意正視圖。
圖3、為涂布配向膜玻璃基板結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖。
圖4、為習(xí)知的對(duì)玻璃基板表面配向膜進(jìn)行摩擦配向結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖5、為習(xí)知的滾筒對(duì)玻璃基板配向膜進(jìn)行滾動(dòng)摩擦俯視示意圖。
圖6、為習(xí)知的滾筒對(duì)玻璃基板配向膜進(jìn)行滾動(dòng)摩擦側(cè)視示意圖。
圖7、為本發(fā)明配向膜的摩擦配向裝置結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖8、為本發(fā)明配向膜的摩擦配向方法俯視示意圖。
圖9、為本發(fā)明配向膜的摩擦配向方法側(cè)視示意圖。
圖10、為習(xí)知的配向膜的摩擦配向方法滾筒對(duì)玻璃基板影響示意圖。
圖11、為本發(fā)明配向膜的摩擦配向方法滾筒對(duì)玻璃基板影響示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖7所示，本發(fā)明配向膜的摩擦配向裝置50包括承載玻璃基板13的承載平臺(tái)51、結(jié)合并驅(qū)動(dòng)承載平臺(tái)51朝箭頭所示的前方進(jìn)行直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52及滾筒53。
滾筒53系設(shè)置于玻璃基板13的移動(dòng)路徑上，且與玻璃基板13之間成適當(dāng)夾角，例如45°夾角最佳。
滾筒13系以其底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相同的逆時(shí)針方向滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板13表面的配向膜14進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
玻璃基板13表面包括位于其中間區(qū)域由數(shù)個(gè)薄膜電晶體或是透明電極組成的可視區(qū)131及形成于可視區(qū)131周圍利用遮光層來達(dá)到遮光效果的不可視區(qū)132。玻璃基板13表面涂布一層為有機(jī)薄膜的配向膜14；其厚度一般介于500(埃)至1000(埃)之間；其所使用的材料為聚胺酸(polyamic acid)或聚醯胺(polyimide)。配向膜14在可視區(qū)131與不可視區(qū)132的交界處A-A’、B-B’形成高度差。
本發(fā)明配向膜的摩擦配向方法包括如下步驟步驟一提供具有可視區(qū)131及不可視區(qū)132的玻璃基板13；可視區(qū)131設(shè)于玻璃基板13中間區(qū)域，其由數(shù)個(gè)薄膜電晶體或是透明電極組成；不可視區(qū)132形成于可視區(qū)131周圍并利用遮光層來達(dá)到遮光效果。
步驟二在玻璃基板13表面涂布一層為有機(jī)薄膜的配向膜14；其厚度一般介于500(埃)至1000(埃)之間；其所使用的材料為聚胺酸(polyamic acid)或聚醯胺(polyimide)。
步驟三驅(qū)動(dòng)玻璃基板13朝特定方向移動(dòng)；步驟四在玻璃基板13移動(dòng)過程中，以設(shè)置于玻璃基板13移動(dòng)路徑上且表面附有毛布的滾筒53對(duì)玻璃基板13表面的配向膜14進(jìn)行滾動(dòng)摩擦；滾筒53與玻璃基板13之間成適當(dāng)夾角，例如最佳為45°夾角；滾筒53系以其底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相同的滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板13表面的配向膜14進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦，使配向膜14順著滾筒53的摩擦方向進(jìn)行配向。
如圖8、圖9所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)52輸送玻璃基板13通過滾筒53時(shí)，逆時(shí)針方向滾動(dòng)方式的滾筒53對(duì)玻璃基板13進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦，使玻璃基板13表面的配向膜14順著滾筒53的摩擦方向進(jìn)行配向。
如習(xí)知技術(shù)所述，雖然配向膜14在摩擦配向的過程中，在可視區(qū)131與不可視區(qū)132的交界處A-A’、B-B’會(huì)產(chǎn)生碎屑40。本發(fā)明由于滾筒53以其底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相同的逆時(shí)針方向滾動(dòng)方式對(duì)配向膜14進(jìn)行摩擦配向。因此，因高度差存而使配向膜14在經(jīng)過滾動(dòng)摩擦后產(chǎn)生的碎屑40被轉(zhuǎn)動(dòng)的毛布夾帶起來，并且在經(jīng)過一圈的轉(zhuǎn)動(dòng)后再附著于配向膜14表面，碎屑40將分別在可視區(qū)131與不可視區(qū)132交界處A-A’、B-B’左側(cè)約1cm處形成一條直線性碎屑40痕跡，其中在交界處A-A’左側(cè)的碎屑40痕跡形成于不可視區(qū)132內(nèi)，不會(huì)對(duì)液晶顯示器10的畫面顯示產(chǎn)生任何影響；而于交界處B-B’左側(cè)的碎屑40痕跡形成于可視區(qū)131內(nèi)并位于滾筒53滾動(dòng)的后方。一旦玻璃基板13持續(xù)向前移動(dòng)，碎屑40將再度被滾筒53摩擦配向一次，而不會(huì)在玻璃基板13的可視區(qū)131表面留下碎屑40痕跡。
如圖10所示，習(xí)知的配向膜的摩擦配向方法的滾筒系以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相反的順時(shí)針方向滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行滾動(dòng)摩擦。
如圖11所示，本發(fā)明配向膜的摩擦配向方法的滾筒系以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的逆時(shí)針方向滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
目前滾筒的切線速度大多控制在1633mm/sec，而玻璃基板的輸送速度為60mm/sec，但由于其與滾筒的方向相差45°，因此必須乘以cos45°作為有效速度分量，即其值為42.4mm/sec。
如圖10所示，習(xí)知技術(shù)滾筒34底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相反，因此，兩者的之間的相對(duì)速度為1675mm/sec。
如圖11所示，本發(fā)明滾筒53底部的切線速度方向與玻璃基板13的行進(jìn)方向相同，因此，兩者的之間的相對(duì)速度為1591mm/sec。
因此，兩者間的差異不大，由上述分析比較可知滾筒的滾動(dòng)方向?qū)ΣＡЩ宓哪Σ僚湎虻馁|(zhì)量影響不大。
綜上所述，本發(fā)明不但對(duì)玻璃基板的品質(zhì)毫無影響，且可使配向膜在摩擦配向過程中不會(huì)產(chǎn)生碎屑痕跡，因此，可避免液晶顯示器的畫面產(chǎn)生MURA現(xiàn)象，進(jìn)而提高消費(fèi)者的視覺品味。
權(quán)利要求
1.一種配向膜的摩擦配向方法，它包括如下步驟步驟一提供具有可視區(qū)及不可視區(qū)的玻璃基板；步驟二在玻璃基板表面涂布一層配向膜；步驟三驅(qū)動(dòng)玻璃基板朝特定方向移動(dòng)；步驟四在玻璃基板移動(dòng)過程中，以表面附有毛布的滾筒對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行滾動(dòng)摩擦；其特征在于所述的步驟四中滾筒系以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步驟二中配向膜所使用的材料為聚胺酸/聚醯胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步驟二中配向膜厚度系介于500至1000之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步驟四中滾筒與玻璃基板之間成適當(dāng)夾角，使配向膜順著滾筒的摩擦方向進(jìn)行配向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步驟四中滾筒與玻璃基板之間的夾角為45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步驟一中可視區(qū)設(shè)于玻璃基板中間區(qū)域，其由數(shù)個(gè)薄膜電晶體或是透明電極組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配向膜的摩擦配向方法，其特征在于所述的步驟一中不可視區(qū)形成于可視區(qū)周圍并利用遮光層來達(dá)到遮光效果。
8.一種配向膜的摩擦配向裝置，它包括承載玻璃基板的承載平臺(tái)、結(jié)合并驅(qū)動(dòng)承載平臺(tái)朝特定方向直線移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及表面附有毛布的滾筒；玻璃基板具可視區(qū)及不可視區(qū)，其表面涂布有一層配向膜；滾筒系設(shè)置于玻璃基板的移動(dòng)路徑上；其特征在于所述的滾筒系以底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配向膜的摩擦配向裝置，其特征在于所述的配向膜所使用的材料為聚胺酸/聚醯胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配向膜的摩擦配向裝置，其特征在于所述的配向膜厚度系介于500至1000之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配向膜的摩擦配向裝置，其特征在于所述的滾筒與玻璃基板之間成適當(dāng)夾角，使配向膜順著滾筒的摩擦方向進(jìn)行配向。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配向膜的摩擦配向裝置，其特征在于所述的滾筒與玻璃基板之間的夾角為45°。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配向膜的摩擦配向裝置，其特征在于所述的可視區(qū)設(shè)于玻璃基板中間區(qū)域，其由數(shù)個(gè)薄膜電晶體或是透明電極組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配向膜的摩擦配向裝置，其特征在于所述的不可視區(qū)形成于可視區(qū)周圍并利用遮光層來達(dá)到遮光效果。
全文摘要
一種配向膜的摩擦配向方法及其裝置。為提供一種避免形成線性碎屑痕跡、提高視覺品味的液晶顯示器部件制造方法及其裝置，提出本發(fā)明，裝置包括承載玻璃基板的承載平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及滾筒；玻璃基板具可視區(qū)及不可視區(qū)，其表面涂布有一層配向膜；滾筒系設(shè)置于玻璃基板的移動(dòng)路徑上，并以底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)；方法包括提供具有可視區(qū)及不可視區(qū)的玻璃基板、在玻璃基板表面涂布一層配向膜、驅(qū)動(dòng)玻璃基板朝特定方向移動(dòng)及在玻璃基板移動(dòng)過程中，以表面附有毛布的滾筒對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行滾動(dòng)摩擦；滾筒系以其底部的切線速度方向與玻璃基板的行進(jìn)方向相同的滾動(dòng)方式對(duì)玻璃基板表面的配向膜進(jìn)行反向滾動(dòng)摩擦。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK1567067SQ03142948
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月11日
發(fā)明者黃教忠 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司