專利名稱：偏光膜制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造液晶顯示器的裝置，尤其涉及利用把二色性染料施加到襯底上以在它的表面上提供偏光膜的方法的偏光膜制造裝置。
背景技術(shù)：
通常，兩個偏轉(zhuǎn)板接合在通過了評審檢驗的液晶元件的相對側(cè)。
特別地，兩個偏轉(zhuǎn)板需要接合在每個已經(jīng)被用劃線器切開的液晶元件上，這樣就需要大量的時間和勞動。
而且，接合工作不方便地需要各種對策，例如高精度的對準(zhǔn)、足夠的粘接強(qiáng)度、氣泡和灰塵顆粒的去除和靜電的防止。在制造的后面階段，半成品要接受高壓釜處理以加強(qiáng)每個偏轉(zhuǎn)板和液晶元件之間的接合，并且如果有氣泡從每個偏轉(zhuǎn)板和液晶元件之間的間隙出現(xiàn)的話除掉氣泡。這樣的組裝工作費力又費時。
作為對這個問題的解決方案，本申請人開發(fā)了一種通過使用美國Optiva公司生產(chǎn)的墨來制造偏轉(zhuǎn)板的方法，所述墨含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，并已經(jīng)申請了專利(日本專利申請No.2002-214206)。在這種方法中，所述墨通過普通的膠版印刷機(jī)施加到玻璃或塑料襯底上以制造偏轉(zhuǎn)板，這樣就去掉了組裝液晶元件中的接合工作，并大大改進(jìn)了LCD的生產(chǎn)效率。
圖25示出了一根據(jù)剛剛描述的技術(shù)制造偏轉(zhuǎn)板的裝置。
在附圖中，印刷滾筒2具有粘貼在其圓周上的印版1，印版1具有多個橫跨其上的細(xì)槽“a”。旋轉(zhuǎn)的印版1由側(cè)面的分配器3供給墨液滴，墨液通過刮板4散開以便二色性染料的分子液晶被推入細(xì)槽“a”中。
保持刮板4使其不得與印版1接觸，在刮板4和印版1之間留下狹窄空隙以在印版1上形成墨膜。
當(dāng)固定在臺5上的襯底6通過印刷滾筒2的正下方時，印版1接觸到襯底6，這樣墨膜從印版1轉(zhuǎn)移到襯底6上。
將剪力施加到這樣轉(zhuǎn)移的二色性染料分子液晶上，使它們可以朝向一個方向，規(guī)則地排列分子染料顆粒(結(jié)晶體)以提供具有偏光功能的規(guī)則排列。
當(dāng)施加墨液時，臺5的進(jìn)給必須做到精細(xì)的控制。如果不是這樣，或者如果在印版1和襯底6之間引起輕微的滑動，則完成的印刷在涂墨方向上將不規(guī)則。另外，玻璃襯底的任何彎曲、波動或不均勻都會引起印刷在厚度方向上不規(guī)則。
眾所周知，偏轉(zhuǎn)板在液晶不同取向的可視化方面起到重要的作用，因此，偏轉(zhuǎn)板對液晶顯示器的顯示特性具有關(guān)鍵的影響作用。
因此，印刷的不規(guī)則性引起了在外觀方面的缺陷并最終會減弱液晶顯示器的顯示特性。
上面描述的裝置裝備有復(fù)雜精度的機(jī)構(gòu)，例如齒條-齒輪控制機(jī)構(gòu)以便使臺5的運動與印刷滾筒2的旋轉(zhuǎn)同步，用以控制刮板4和印版1之間的間隙的控制器，和臺進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)。
因此，利用這個裝置制造具有期望的偏光功能的非常薄的偏光膜成本是非常高的。
另一方面，上面所描述的墨液中包含的超分子復(fù)合物可以在剪力的影響下被定向，而剪力是當(dāng)墨液通過刮板散開時產(chǎn)生的。
因此，即使通過直接利用輥或安裝在印刷滾筒2上的印版1在襯底上簡單地使墨液散開，超分子復(fù)合物也會沿涂墨方向在剪力的影響下排列，并且液晶的染料分子也會規(guī)則排列。
明顯地，這不需要復(fù)雜精度的機(jī)構(gòu)，還簡化了期望性能的偏光膜的制造。
然而，正如從圖26看到的那樣，傳統(tǒng)的印版1有伸出相對較長距離的高的突起，在它的相對的兩側(cè)有低的凹部；中央印刷區(qū)域A比相對的非印刷區(qū)域B高。
至于以往的輥7(參見附圖27)，它的中央印刷區(qū)域A處的直徑比每個非印刷區(qū)域B的直徑都大。
當(dāng)利用以往的印版1或輥7把墨液“b”施加到襯底6的整個表面上以獲得需要的圖案時，印版1或輥7擠壓墨液"b”，允許它流到印刷區(qū)域“A”之外(參見圖28)。結(jié)果，蔓延的墨保持在襯底6的相對側(cè)，在那里以帶狀延伸的狀態(tài)形成了墨阱或墨貯留部(ink fountains)“c”(參見圖29)。
墨液易于朝著中心區(qū)域流動，同時從墨貯留部“c”向襯底6的相對的邊緣之外流下(參見圖30)。
捕集在相對側(cè)面上的墨液“b”在制造的后面階段變干并變成顆粒，這樣引起了染污襯底的問題。
而且，墨液“b”的蔓延是造成偏光膜在它的中心區(qū)域處厚度不規(guī)則的原因之一。
應(yīng)該注意到期望的偏光方向可以根據(jù)應(yīng)用而改變并滿足這樣的需求，液晶的分子染料顆粒需要在襯底6上傾斜定向。
涂墨方向不能改變，因此轉(zhuǎn)動臺5以在涂墨方向和襯底6的中心軸線之間形成期望的角度。
假定臺5轉(zhuǎn)動到期望的角度位置，并且利用輥或印版使墨液散開，墨液的供給量將必須加以控制以便不會流動到傾斜的襯底6之外，因為需要的墨液量隨著傾斜的襯底6的橫向尺寸的改變而改變。以往的在側(cè)面形成有狹縫的分配器3不能實現(xiàn)如此復(fù)雜的墨供給控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一發(fā)明的目的是，解決由于臺進(jìn)給的精細(xì)控制的困難或不可能所引起的在涂墨方向上不均勻印刷的問題、和由印刷表面滑動或玻璃襯底的彎曲或表面波動引起的厚度方向上不均勻印刷的問題。因此，第一發(fā)明的目的是，提供一種能夠?qū)讯匀玖系哪菏┘拥揭r底上時的不均勻印刷抑制到最小限度的偏光膜制造裝置，并因此提供一種改進(jìn)了顯示性能的液晶顯示器。
第二個和第三個發(fā)明的目的是消除為裝置裝備具有復(fù)雜精度的機(jī)構(gòu)的必要性，所述機(jī)構(gòu)例如使臺與印刷滾筒同步的齒條-齒輪控制機(jī)構(gòu)，刮板-印版間隙控制機(jī)構(gòu)或臺進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)。第二個和第三個發(fā)明的目的是，提供一種能利用不需要任何復(fù)雜精度的機(jī)構(gòu)的更簡單方法制造出具有期望的偏光性能的偏光膜的偏光膜制造裝置。
第四個發(fā)明的目的是，解決在非印刷區(qū)域的相對側(cè)留下額外量的墨液的問題，該問題是由于墨液在以往的擠壓印版和輥的影響下溢出、從而在襯底的相對側(cè)形成帶狀延伸的墨阱(ink traps)而引起的。第四個發(fā)明的目的是提供一種確保在襯底的相對側(cè)沒有任何墨阱的偏光膜制造裝置。
第五個發(fā)明的目的是，降低控制墨供給量的難度，控制墨供給量是為了防止當(dāng)輥或印版使墨液在傾斜放置的襯底上散開時供給的墨流到襯底之外，需要的墨量根據(jù)傾斜的襯底的橫向尺寸的改變而在寬度方向上改變，使用側(cè)面形成有狹縫的分配器的以往裝置難以滿足所需的墨供給量的精細(xì)控制。第五個發(fā)明的目的是，提供一種能夠精細(xì)調(diào)整墨供給量以防止墨液溢出到傾斜的襯底之外的偏光膜制造裝置。
為了實現(xiàn)其目的，第一發(fā)明是偏光膜制造裝置中的改進(jìn)或關(guān)于偏光膜制造裝置的改進(jìn)，在所述偏光膜制造裝置中，將二色性染料墨液施加于固定在印刷滾筒上的印版從而在印版上形成墨膜，并且將所形成的墨膜從印版轉(zhuǎn)移到襯底上以便制造偏光膜，其特征在于所述印刷滾筒的軸的相對端部自由地支承在一對可以水平移動的軸承中；將所述印刷滾筒置于襯底上；并且，然后沿著印刷方向水平移動所述軸承；由此允許所述印刷滾筒在襯底上旋轉(zhuǎn)，同時，將墨膜轉(zhuǎn)移到襯底上。
第二個發(fā)明是一種偏光膜制造裝置，其中，偏光膜是通過將墨液施加于襯底表面來制造的，所述墨液含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，其特征在于具有形成在其圓周上的多個細(xì)槽的輥由一對可移動的軸承自由地支承，并且和襯底保持接觸；并且，沿著襯底水平移動可移動的軸承；由此，允許輥旋轉(zhuǎn)并將墨液散開到襯底上。
第三個發(fā)明是一種偏光膜制造裝置，其使用下述水溶液作為墨液，所述水溶液含有自動聚集的易溶液晶狀態(tài)的棒狀超分子復(fù)合物，其特征在于其包括當(dāng)將墨液施加在襯底上時置于刮刀和襯底之間的間隔件。
第四個發(fā)明是一種偏光膜制造裝置，其中，通過使用放置在襯底上的印版構(gòu)件施加墨液而在襯底的表面上制造偏光膜，所述墨液含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，其特征在于所述印版構(gòu)件在與襯底相接觸的整個區(qū)域中具有平整的印刷表面。
第五個發(fā)明是一種偏光膜制造裝置，其中，通過使用刮刀施加墨液而在襯底的表面上制造偏光膜，所述墨液含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，其特征在于將注射針狀的分配器放置在襯底的一選定端部處；垂直于涂墨方向移動注射針狀的分配器以便滴落墨液形成線性積墨區(qū)；接著沿著涂墨方向移動刮刀以使墨液的線性積墨區(qū)以二維方式散開。


圖1是根據(jù)第發(fā)明的一個實施例的偏光膜制造裝置的概略圖。
圖2示出了如何利用根據(jù)第一發(fā)明的偏光膜制造裝置制成偏光膜。
圖3示出了細(xì)槽的一些例子。
圖4是根據(jù)第二個發(fā)明的一個實施例的偏光膜制造裝置的概略圖。
圖5示出了如何利用根據(jù)第二個發(fā)明的偏光膜制造裝置制成偏光膜。
圖6是具有多膜分段的襯底的偏光膜制造裝置的概略圖。
圖7是根據(jù)第三個發(fā)明的一個實施例利用圓柱狀刮刀的偏光膜制造裝置的概念圖。
圖8是根據(jù)第三個發(fā)明的另一實施例利用棱柱狀刮刀的偏光膜制造裝置的概念圖。
圖9示出了如何用根據(jù)第三個發(fā)明的實施例利用圓柱狀刮刀的偏光膜制造裝置制成偏光膜。
圖10示出了如何用根據(jù)第三個發(fā)明的另一實施例利用棱柱狀刮刀的偏光膜制造裝置制成偏光膜。
圖11是利用施加到多膜分段的襯底上的圓柱狀刮刀的偏光膜制造裝置的概念圖。
圖12是利用施加到多膜分段的襯底上的棱柱狀刮刀的偏光膜制造裝置的概念圖。
圖13闡述了襯底如何相對于涂墨方向傾斜地定位。
圖14是根據(jù)第四個發(fā)明的一個實施例的偏光膜制造裝置的概略圖。
圖15示出了如何利用根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置制成偏光膜。
圖16示出了在根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置中印版如何被施加到襯底上。
圖17示出了在根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置中墨液在被印版施加到襯底時如何涂開。
圖18示出了具有沿整個表面延伸的印刷區(qū)域的印版。
圖19示出了在根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置中使用的輥。
圖20是根據(jù)第五個發(fā)明的一個實施例利用圓柱狀刮刀的偏光膜制造裝置的概略圖。
圖21是根據(jù)第五個發(fā)明的另一實施例利用棱柱狀刮刀的偏光膜制造裝置的概略圖。
圖22示出了墨液是如何施加到襯底上的，襯底的設(shè)置方向與涂墨方向相同。
圖23示出了墨液是如何施加到襯底上的，襯底相對于涂墨方向傾斜地設(shè)置。
圖24示出了從襯底的兩條相鄰的垂直交叉的邊到兩條相對的邊，縱向距離是如何改變的。
圖25大體闡述了制造偏光膜的以往的裝置。
圖26示出了以往的印版；圖27示出了以往的輥；圖28示出了墨液膜是如何從以往的印版?zhèn)鬏數(shù)揭r底上的；圖29示出了在剛剛利用以往的印版施加后墨液如何在襯底上散開；圖30示出了從利用以往的印版施加起經(jīng)過了一特定長度時間后的墨液狀態(tài)。
具體實施例方式
現(xiàn)在在下面描述本發(fā)明的一些實施例圖1大體示出了根據(jù)第一發(fā)明的一個實施例的偏光膜制造裝置。正如從圖中看出的，臺5具有一對在其相對側(cè)豎直地立起的軸承8、8，每個軸承8具有垂直的槽口9以容納印刷滾筒2的軸10的相對端部，這樣允許印刷滾筒2的軸10在槽口9內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。
軸承8、8構(gòu)造成可水平移動并與水平運動驅(qū)動器(未示出)相連。
印刷滾筒2的軸10具有固定在相對側(cè)的相等的配重11。
以上面描述的配置，襯底6如圖2所示置于臺5上，具有多個形成于其圓周上的細(xì)槽“a”的印版1粘接在印刷滾筒2上，并接近襯底6設(shè)置。
接著，從印刷滾筒2施加到襯底6上的力由配重11、11控制，該配重11、11固定在印刷滾筒2的軸10的相對側(cè)。
將二色性墨液施加到印版1上以在印版表面上形成墨膜，接著在印刷方向上水平移動軸承8、8。
這樣，印刷滾筒2在襯底6上旋轉(zhuǎn)以從印版1向襯底6轉(zhuǎn)移墨膜。
接著，墨液中包含的棒狀超分子復(fù)合物受到剪力的作用，所述剪力穿過印版1的細(xì)槽“a”和襯底6之間的非常窄的間隙出現(xiàn)，使得超分子復(fù)合物可以排列在襯底6上。
這樣，被轉(zhuǎn)移到襯底6上的墨膜具有了偏光能力。
膜的厚度可以由印版1的橫截面形狀和配重11、11來控制。
圖3示出了細(xì)槽“a”的一些例子。
具體地，圖3(a)示出了帶狀槽，它適合于低速轉(zhuǎn)移。
圖3(b)示出了波狀槽，它適合于高速轉(zhuǎn)移。
圖3(c)示出了紡錘狀或雨滴狀的槽，它也適合于高速轉(zhuǎn)移。
這些細(xì)槽“a”與下面的襯底6一起工作以使得它們之間的墨液中的棒狀超分子復(fù)合物沿一個方向排列。
圖4大體示出了根據(jù)第二個發(fā)明的一個實施例的偏光膜制造裝置。
臺6具有一對在其相對側(cè)豎直地立起的軸承8、8，每個軸承8具有垂直的槽口9以容納輥7的軸10的相對的端部。
這樣輥7的軸10以輥7可以容易卸下和安裝的方式可移動地固定在相對的軸承8、8上。
軸承8、8構(gòu)造成它們可水平移動并與水平運動驅(qū)動器(未示出)相連。
輥7的軸10具有固定在其相對側(cè)的相等的配重11、11。
輥7具有形成于其圓周上的大量細(xì)槽“a”，并且當(dāng)在襯底6上旋轉(zhuǎn)時適合于與襯底6的表面保持接觸。
輥7在其相對的端部還具有光滑的區(qū)域，兩個金屬箔帶12緊緊地繞光滑區(qū)域纏繞，在輥7和襯底6之間限定出側(cè)視呈狹縫狀的間隙“d”。
依次準(zhǔn)備并使用多個輥7。每次使用一個輥后將其從軸承卸下以換新的一個，新的一個用于下面的墨施加工作。
當(dāng)從軸承中卸下后，使用過的輥被清洗并干燥，準(zhǔn)備下次使用。
金屬箔帶12可以是商業(yè)上可獲得的“Shim tape”(注冊商標(biāo))，其是由不銹鋼、黃銅、軟銅等制成的，寬12.7mm、長1000mm，厚0.005、0.01、0.02、0.03、0.04或0.05mm。買入一米帶卷的Shim tape，可以通過以期望的長度切斷帶子來使用和設(shè)置。
比上面特定的尺寸厚的金屬箔帶將在輥7和襯底6之間限定出對制造偏光膜來說太大的間隙。
根據(jù)第二個發(fā)明的偏光膜制造裝置如上所述地構(gòu)成，并如圖5所示以下面的方式工作二色性染料墨液“b”從分配器(未示出)滴下，在離輥7最近的襯底6上形成積墨區(qū)(puddle)，接著，沿涂墨方向“A”水平移動軸承8、8。
這樣，輥7在襯底6上旋轉(zhuǎn)以使墨液“b”散開直到墨液“b”的膜形成襯底6的表面上。
接著，細(xì)槽“a”與下面的襯底6一起工作以使非常窄的間隙“d”中的墨液“b”中的棒狀超分子復(fù)合物在剪力的作用下沿一個方向排列。
這樣，襯底6上墨液“b”的膜具有了偏光能力。
膜的厚度可以根據(jù)細(xì)槽“a”的橫截面形狀和金屬箔12的厚度來控制。
出現(xiàn)在輥7和襯底6之間的力可以由固定在輥7相對側(cè)的配重11、11控制。
墨液中的二色性染料的液晶分子當(dāng)通過輥7散開時受到用于排列的機(jī)械剪力的影響。
具體地，當(dāng)持續(xù)地受到剪力時墨液的散開最終使得液晶分子在印刷方向上排列。
這樣，可以沒有困難地獲得具有期望的偏光性能的偏光膜。
在涉及如圖6所示的多印刷分段的襯底時，輥7具有在與配置在襯底6上的面板14一致的開槽部分中具有細(xì)槽“a”，這些開槽部分被均由金屬箔12的帶纏繞的光滑部分分開。輥7放置在襯底6上，并在輥7和面板14之間留下狹縫狀的間隙“d”。
圖7和圖8大體示出了根據(jù)第三個發(fā)明的兩個制造偏光膜的裝置。
參見圖7，圓柱狀刮刀13具有兩個金屬箔帶12，所述金屬箔帶12繞刮刀13的相對的端部卷繞，以便當(dāng)刮刀13放置在襯底6上時在刮刀13和襯底6之間形成狹縫狀間隙“d”。
可選地，如圖8所示，棱柱狀刮刀13具有兩個金屬箔帶12，所述金屬箔帶12粘接在刮刀13的相對的底端上，以便當(dāng)刮刀13放置在襯底6上時在刮刀13和襯底6之間形成狹縫狀間隙“d”。
金屬箔帶12可以是商業(yè)上可獲得的“Shim tape”(注冊商標(biāo))，其是由不銹鋼、黃銅、軟銅等制成的，寬12.7mm、長1000mm，厚0.005、0.01、0.02、0.03、0.04或0.05mm。買入一米帶卷的Shim tape，可以通過以期望的長度切斷帶子來使用和設(shè)置。
比上面特定的尺寸厚的金屬箔帶將在輥7和襯底6之間限定出對制造偏光膜來說太大的間隙。
可以用一條細(xì)絲代替金屬箔帶使用。
刮刀3可以被清洗，干燥和重復(fù)使用。
根據(jù)第三個發(fā)明的偏光膜制造裝置如上所述地構(gòu)成并且如圖9和10所示按以下方式工作二色性染料墨液“b”從分配器(未示出)滴下，在離刮刀13最近的襯底6上形成積墨區(qū)，接著，沿涂墨方向“A”移動刮刀13。墨液“b”散開直到墨液“b”的膜形成襯底6的表面上。
刮刀13和襯底6之間的縫隙“d”決定了最終墨膜的厚度，由此可以確定偏光膜的厚度。
刮刀13的滑動運動導(dǎo)致在其與刮刀13的運動相反的方向上形成剪力，在該剪力的影響下，液晶染料分子在墨液被施加的方向上排列。結(jié)果，墨膜具有了偏光能力。
圓柱狀刮刀13可以在有或沒有旋轉(zhuǎn)的情況下滑動。
如圖11所示，在涉及具有多個面板14的多印刷襯底時，纏繞有多個金屬箔帶12的圓柱狀刮刀13被用來限定出與面板14一致的分開的分割部分。將刮刀13放置在襯底6上，在刮刀13和襯底6之間留下狹縫狀的間隙“d”，每一間隙“d”和相應(yīng)位置上的獨立面板14相對應(yīng)。
可選地，也可以使用棱柱形刮刀13，其在底部粘接有多個金屬箔帶12，以便與面板14一致。將刮刀13放置在襯底6上，在刮刀13和襯底6之間留下狹縫狀的間隙“d”，每一間隙“d”和相應(yīng)位置上的獨立面板14相對應(yīng)。
可以沿一個方向摩擦襯底6以便在其表面上形成許多平行的細(xì)槽。
假如界面不是完全均勻的，那么所施加的染料分子會保持在畸變的條件下。具體地，它們可能會保持在彈性畸變能最小的條件下。
因此，細(xì)槽和襯底上的染料分子相互作用，導(dǎo)致染料分子沿著細(xì)槽延伸的方向排列。
即使摩擦方向和涂墨方向不一致，染料分子也會沿著摩擦方向排列而和涂墨方向無關(guān)。
為了獲得可能根據(jù)應(yīng)用的不同而不同的期望的偏光方向，需要將染料分子排列成相對于襯底傾斜的狀態(tài)。
參見圖13(a)，需要將液晶的染料分子相對于襯底6傾斜配置。這種要求無法通過改變涂墨方向“A”來實現(xiàn)，因此需要轉(zhuǎn)動臺5直到在襯底6的縱向中心線和涂墨方向“A”之間形成所需的傾斜角度。
然而，轉(zhuǎn)動臺5可能導(dǎo)致帶有一些缺乏機(jī)械精度的裝置的臺5的傾斜。因此，需要有措施來提高這些裝置的機(jī)械精度，這會增加成本。
如果以增加成本為代價提高了裝置的精度，但導(dǎo)致如圖13(b)所示那樣臺5比襯底6大許多，則與涂墨方向“A”成一角度地將墨液施加到襯底6上時墨液易于流到襯底6之外，于是臺5染上了墨液。每次使用后，都必須清洗和干燥臺5。
如果使用和襯底6的同樣尺寸的臺5，而且臺5和襯底6都如圖13(c)所示設(shè)置成和涂墨方向“A”成一定角度，則所需的墨液量會在傾斜襯底6的垂直于涂墨方向“A”的橫向上產(chǎn)生變化。因此，有必要提供一種用來控制墨液供給量的復(fù)雜計量裝置以使得墨液不會流到襯底6之外。
在根據(jù)第三個發(fā)明的裝置中，墨液被施加于表面被摩擦過的襯底6上，于是液晶染料分子會沿著摩擦方向排列。摩擦方向可以根據(jù)需要容易地改變，從而沒有必要將襯底6相對于涂墨方向傾斜地放置。由此，根據(jù)第三個發(fā)明的裝置可以消除上述復(fù)雜情況。
圖14示出了根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置。
如圖所示，臺5具有一對在其相對的縱向兩側(cè)豎直地立起的軸承8、8，每個軸承8具有垂直的槽口9以容納印刷滾筒2的軸10的相對的端部。
軸承8、8構(gòu)造成它們可水平移動并與水平運動驅(qū)動器(未示出)相連。
襯底6布置在臺5上并且寬度大于襯底6的印版1粘接在印刷滾筒2上。
印版1是使用于膠版印刷(flexographic printing)機(jī)的一種印版，它的中央印刷部分“A”和相對的非印刷部分“B”都在同一水平面上，沒有形成任何起伏。印刷部分“A”具有許多沿著印刷方向形成的細(xì)槽“a”。
印刷滾筒2的軸10具有固定在相對側(cè)的相等的配重11、11，用來控制出現(xiàn)在印版1和襯底6之間的力。
根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置如前所述構(gòu)造成并且依據(jù)圖15所示的以下方式工作二色性墨液“b”從分配器(未示出)滴落并且在最靠近印刷滾筒2的地方形成積墨區(qū)，然后，沿著印刷方向水平移動軸承8、8。
于是，印刷滾筒2在襯底6上旋轉(zhuǎn)以便將墨液“b”推入細(xì)槽“a”，并且將墨液“b”從細(xì)槽“a”轉(zhuǎn)移至襯底6并在襯底6的表面上形成墨液“b”的膜。
墨液“b”被非印刷部分“B”限制在印刷部分“A”中，所述非印刷部分“B”與襯底6緊密接觸以提供屏障(圖16)。否則，在來自印版1的壓力作用下，墨液b將流出印刷部分A。
因此，大部分的墨液“b”沿著印刷方向流動，但是一小部分的墨液依然會泄漏并且滴落到襯底6的相對的縱向兩側(cè)(如圖17所示)。
然而，墨液“b”的泄漏的量是少的，不足以引起任何必須在下面步驟中的解決的嚴(yán)重問題。
包含在細(xì)槽“a”中的墨液中的棒狀超分子復(fù)合物受到穿過細(xì)槽“a”和襯底6之間非常狹窄的間隙出現(xiàn)的剪力。于是，超分子復(fù)合物的染料分子在襯底6上排列。
由此，襯底6上的墨液“b”的膜具有了偏光能力。
更為優(yōu)選的是，印版“1”設(shè)有用以提高可加工性而且保護(hù)印版“1”的相對的縱向兩側(cè)免受破壞的非印刷部分“B”。假如印版1的開有細(xì)槽的印刷部分“A”橫跨整個側(cè)面，那么通過使用圖18所示那樣橫向尺寸比襯底6的寬度短1至2mm的印版1就可以獲得相同的作用，因為這樣可以有效阻止墨液“b”保持在襯底6的相對的縱向兩側(cè)。
在這個實施例中，如圖19所示，可以使用在其圓周上形成有許多細(xì)槽“a”的輥7代替在其圓周上粘接有印版1的印刷滾筒2。
棍7由例如橡膠或者合成樹脂等柔性材料構(gòu)成，它的印刷部分“A”的直徑和任一非印刷區(qū)域“B”是相等的，沒有形成任何起伏。
這種沒有起伏的形狀具有下述效果，即、阻止在襯底6的縱向任一側(cè)出現(xiàn)可由以往的輥7導(dǎo)致的積墨區(qū)“c”。
圖20和21示出了根據(jù)第五個發(fā)明的偏光膜制造裝置。如圖20所示，圓柱狀刮刀13被放置在襯底6的橫向一側(cè)，注射針狀的分配器13被設(shè)置在襯底6的一角，緊鄰著刮刀13的一端。
另外，如圖21所示，棱柱狀刮刀13被放置在襯底6的橫向一側(cè)，注射針狀的分配器13被設(shè)置在襯底6的一角，緊鄰著刮刀13的一端。
刮刀13和Y方向運動驅(qū)動器(未示出)相連，以便在涂墨方向上滑動或者旋轉(zhuǎn)。
分配器13和X方向運動驅(qū)動器(未示出)相連，以便沿著和涂墨方向垂直的方向水平移動。
根據(jù)第五個發(fā)明的偏光膜制造裝置如前所述構(gòu)造成并且依據(jù)如下的方式工作如圖22所示，假定涂墨方向P和襯底6的任一縱邊AD或者BC平行，分配器3從一角B移動到另一角A，允許墨液“b”沿著橫邊BA滴落以便在刮刀13的前方形成帶狀積墨區(qū)。
然后，在襯底6上沿著涂墨方向P移動刮刀13以便散開沿著橫邊BA形成的積墨區(qū)，從而在襯底6的表面上形成的墨液6的薄膜。
刮刀13和襯底6之間的墨液受到剪力，從而墨液“b”中所含的超分子復(fù)合物可以沿著涂墨方向P在襯底6上排列。由此，襯底6上的墨液“b”的膜具有了偏光能力。
至于圓柱狀刮刀13，它可以在有或沒有旋轉(zhuǎn)的情況下滑動。
如圖23所示，當(dāng)襯底6的相對的縱邊AD和BC相對于涂墨方向P傾斜時，使用兩個分配器3。當(dāng)刮刀13沿涂墨方向P向前移動時，一個分配器3從一角B移動到另一角A，墨液“b”沿著邊BA滴落。與此同時，另一個分配器3從一角B移動到另一角C，墨液“b”沿著邊BC滴落。
接著，刮刀3沿著涂墨方向P向前移動以便將兩個積墨區(qū)在襯底6上散開，同時施加剪力給墨液“b”從而形成墨液“b”的膜。
參見圖24，兩個分配器3位于兩個瞬時交叉點E和F上，在所述兩個瞬時交叉點E和F上，前進(jìn)中的刮刀13和向襯底6施加墨液的邊BA和BC交叉。每個分配器3以受到程序控制的量提供墨水，所述量與瞬時距離EG或FH成比例。這些距離是從交叉點E和F延伸到相對的交叉點G和H的距離，在所述交叉點G和H上，沿著涂墨方向P從交叉點E和F延伸的垂直線與襯底6的邊AD和CD交叉。
當(dāng)分配器3到達(dá)角A和C時，墨液的供給量降低到零，由此可以避免襯底6的角A和C處出現(xiàn)墨液的溢出。
距離EG和FH可以由以下表述的方程式來確定，其中，距離BA和BC分別由“a”和“b”來表示，刮刀13沿著涂墨方向P的位移大小由“X”表示，涂墨方向P和邊AD、BC之間的夾角由θ表示如果tanθ＞a/b(對角線BD相對于中心向右傾斜)EG＝a/sinθ-X/sin2θ(0≤X≤asinθ)FH＝a/sinθ(0≤X≤bcosθ-acos2θ/sinθ)＝b/cosθ-X/cos2θ(bcosθ-acos2θ/sinθ＜X≤bcosθ)如果tanθ＝a/b(對角線BD與中心一致)EG＝a/sinθ-X/sin2θ(0≤X≤asinθ)FH＝b/cosθ-X/cos2θ(0≤X≤bcosθ)如果tanθ＜a/b(對角線BD相對于中心向左傾斜)EG＝b/cosθ(0≤X≤asinθ-bsin2θ/cosθ)＝a/sinθ-X/sin2θ(asinθ-bsin2θ/cosθ＜X≤asinθ)FH＝b/cosθ-X/cos2θ(0≤X≤bcosθ)工業(yè)實用性關(guān)于根據(jù)第一發(fā)明的偏光膜制造裝置，印刷滾筒旋轉(zhuǎn)而將墨液從印版轉(zhuǎn)移到襯底。印刷滾筒的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)可以通過印版和位于其下面的襯底之間的摩擦來實現(xiàn)，因此可以將不均勻的印刷降低到最小限度。
印刷滾筒在襯底上的旋轉(zhuǎn)有利于吸收襯底的表面凹凸例如細(xì)微的彎曲或者波動并且保持印版壓力不變，從而，實質(zhì)上降低厚度上不均勻的印刷。
不需要用于使印刷滾筒的旋轉(zhuǎn)和臺的運動同步的復(fù)雜機(jī)構(gòu)例如齒條-齒輪控制機(jī)構(gòu)，也不需要進(jìn)行這些復(fù)雜機(jī)構(gòu)的調(diào)整，因此，整個裝置可以在結(jié)構(gòu)上簡化。
印刷滾筒以下述方式被相對的軸承可拆裝地支承，即、印刷滾筒的軸容納在軸承的垂直槽口中。由此，印刷滾筒易于拆卸和安裝，并允許每次使用后得到更新。當(dāng)從裝置中卸下已使用過的印刷滾筒后，還可以將其清洗和干燥并重復(fù)使用。
印刷滾筒具有配重，所述配重安裝在印刷滾筒的軸的相對側(cè)以控制將印版推壓在襯底上的壓力。因此，很容易通過改變配重來控制壓力從而控制膜的厚度。
關(guān)于根據(jù)第二個發(fā)明的偏光膜制造裝置，水平移動可移動的軸承，允許輥旋轉(zhuǎn)。不需要用于使印刷滾筒的旋轉(zhuǎn)和臺的運動同步的復(fù)雜機(jī)構(gòu)例如齒條-齒輪控制機(jī)構(gòu)，也不需要進(jìn)行這些復(fù)雜機(jī)構(gòu)的調(diào)整，因此，整個裝置可以在結(jié)構(gòu)上簡化。
輥以下述方式被相對的軸承可拆裝地支承，即、輥的軸容納在軸承的垂直槽口中。由此，輥易于拆卸和安裝，并允許每次使用后得到更新。當(dāng)從裝置中卸下已使用過的輥后，還可以將其清洗和干燥并重復(fù)使用。
這簡化了裝置的生產(chǎn)線，減少了節(jié)拍時間，使其操作也變得容易。
輥具有配重，所述配重安裝在輥的軸的相對側(cè)以控制將印版推壓在襯底上的壓力?？梢酝ㄟ^改變配重來控制在輥的細(xì)槽和襯底之間的間隙中出現(xiàn)的剪力，由此，可以容易地制造具有所需偏光能力的偏光膜。
在輥和襯底之間使用間隔件以在厚度上控制墨膜。有利的是，可以通過選擇適合厚度的間隔件而容易地獲得具有所需厚度的偏光膜。
關(guān)于根據(jù)第三個發(fā)明的偏光膜制造裝置，將刮刀放置在襯底上，在刮刀和襯底之間插入間隔件，然后，刮刀向前移動，含有超分子復(fù)合物的墨液沿著涂墨方向散開并在襯底上形成偏光膜。不需要用于使印刷滾筒的旋轉(zhuǎn)和臺的運動同步的復(fù)雜機(jī)構(gòu)例如齒條-齒輪控制機(jī)構(gòu)，也不需要進(jìn)行這些復(fù)雜機(jī)構(gòu)的調(diào)整。并且有利的是，清洗-干燥裝置以及分配器可以得到簡化墨液膜的厚度根據(jù)間隔件的厚度而變化，因此，通過選擇使用不同厚度的間隔件可以容易地在厚度上調(diào)節(jié)偏光膜。
關(guān)于根據(jù)第四個發(fā)明的偏光膜制造裝置，由于印版具有沒有任何高低差的平坦印刷表面，因此允許印版和襯底緊密接觸，將墨液限制在印刷部分內(nèi)，阻止墨液向任一非印刷部分泄漏以便很少或沒有積墨區(qū)在任一側(cè)形成。
因此，可以避免在后續(xù)制造步驟中可能由這樣的積墨區(qū)導(dǎo)致的一些障礙。
關(guān)于根據(jù)第五個發(fā)明的偏光膜制造裝置，移動注射針狀分配器從而滴落墨液形成線性線路，從而可以控制瞬時橫向方向上的墨液供給量。利用狹縫狀的分配器不能實現(xiàn)如此的墨液供給量控制。墨的橫向供給和墨的縱向散開使得可以實現(xiàn)對以給定傾斜角度旋轉(zhuǎn)了的臺上的襯底的印刷，而不允許墨液流到襯底之外。
有利的是，裝置使用的墨供給泵比狹縫狀分配器的要簡單，這也使得裝置的清潔變得容易。
權(quán)利要求
1.一種偏光膜制造裝置，其中將二色性染料墨液施加于固定在印刷滾筒上的印版從而在印版上形成墨膜，并且將所形成的墨膜從印版轉(zhuǎn)移到襯底上以便制造偏光膜，其特征在于所述印刷滾筒的軸的相對端部自由地支承在一對可以水平移動的軸承中；將所述印刷滾筒置于襯底上；并且，然后沿著印刷方向水平移動所述軸承；由此允許所述印刷滾筒在襯底上旋轉(zhuǎn)，同時，將墨膜轉(zhuǎn)移到襯底上。
2.如權(quán)利要求1所述的偏光膜制造裝置，其中所述軸承中的每一個具有垂直的敞式槽口以容納所述印刷滾筒的軸的任一端部。
3.如權(quán)利要求1所述的偏光膜制造裝置，其中所述印刷滾筒的軸具有固定在其相對的端部上以調(diào)整來自印版的壓力的配重。
4.一種偏光膜制造裝置，其中，偏光膜是通過將墨液施加于襯底表面來制造的，所述墨液含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，其特征在于具有形成在其圓周上的多個細(xì)槽的輥由一對可移動的軸承自由地支承，并且和襯底保持接觸；并且，沿著襯底水平移動可移動的軸承；由此，允許輥旋轉(zhuǎn)并將墨液在襯底上散開。
5.如權(quán)利要求4所述的偏光膜制造裝置，其中所述軸承中的每一個具有垂直的敞式槽口以容納軸的任一端部。
6.如權(quán)利要求4所述的偏光膜制造裝置，其中所述輥的軸具有固定在其相對的端部上以調(diào)整來自印版的壓力的配重。
7.如權(quán)利要求4所述的偏光膜制造裝置，其中，其還包括間隔件以便在所述輥和所述襯底之間限定間隙。
8.一種偏光膜制造裝置，其使用下述水溶液作為墨液，所述水溶液含有自動聚集的易溶液晶狀態(tài)的棒狀超分子復(fù)合物，其特征在于其包括當(dāng)將墨液施加在襯底上時置于刮刀和襯底之間的間隔件。
9.如權(quán)利要求8所述的偏光膜制造裝置，其中所述刮刀是旋轉(zhuǎn)體。
10.如權(quán)利要求8所述的偏光膜制造裝置，其中所述刮刀是非旋轉(zhuǎn)體。
11.如權(quán)利要求8所述的偏光膜制造裝置，其中所述刮刀是圓柱體。
12.如權(quán)利要求8所述的偏光膜制造裝置，其中所述刮刀是棱柱體。
13.如權(quán)利要求8所述的偏光膜制造裝置，其中所述間隔件是金屬箔帶。
14.如權(quán)利要求8所述的偏光膜制造裝置，其中所述間隔件是金屬線。
15.一種偏光膜制造裝置，其中，通過使用放置在襯底上的印版構(gòu)件施加墨液而在襯底的表面上制造偏光膜，所述墨液含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，其特征在于所述印版構(gòu)件在與襯底相接觸的整個區(qū)域中具有平整的印刷表面。
16.如權(quán)利要求15所述的偏光膜制造裝置，其中，所述印版構(gòu)件在其中央具有中央印刷部分，并且在其相對的端部具有兩個非印刷部分，該中央印刷部分具有許多沿印刷方向形成的細(xì)槽。
17.如權(quán)利要求15所述的偏光膜制造裝置，其中所述印版構(gòu)件具有沿印刷方向形成于整個表面上的許多細(xì)槽。
18.如權(quán)利要求15所述的偏光膜制造裝置，其中所述印版構(gòu)件是用于膠版印刷的印版構(gòu)件。
19.如權(quán)利要求15所述的偏光膜制造裝置，其中所述印版是由柔性材料例如橡膠或合成樹脂制成的輥。
20.一種偏光膜制造裝置，其中，通過使用刮刀施加墨液而在襯底的表面上制造偏光膜，所述墨液含有自動以棒狀形式聚集的二色性染料的液晶狀態(tài)的超分子復(fù)合物，其特征在于將注射針狀的分配器放置在襯底的一選定端部處；垂直于涂墨方向移動注射針狀的分配器以便滴落墨液形成線性積墨區(qū)；接著沿著涂墨方向移動刮刀以將墨液的線性積墨區(qū)以二維方式散開。
21.如權(quán)利要求20所述的偏光膜制造裝置，其中，其包括用于在襯底上散開墨液的兩個分配器，所述襯底被定向成與涂墨方向不同的方向，兩個分配器可從彼此獨立移動，以便在襯底上沿著刮刀最早遇到的直角相鄰邊按照設(shè)計好了的量供給墨液。
22.如權(quán)利要求21所述的偏光膜制造裝置，其中所述設(shè)計好了的墨供給量被確定成與下述直線距離成比例，所述直線距離是從襯底的所述最早的直角相鄰邊平行于涂墨方向地延伸到相對的兩個相鄰邊的距離。
全文摘要
將在通過印刷二色性染料的墨液而形成偏光膜的過程中產(chǎn)生的印刷不均勻抑制到最小限度，以便獲得滿意的LCD的顯示性能。軸承(8，8)豎立在臺(5)相對側(cè)并且形成有垂直的槽口(9，9)，其中放置印刷滾筒(2)的軸(10)的相對的端部，因此，印刷滾筒(2)的軸(10)松配合在左右軸承(8，8)上。軸承(8，8)構(gòu)造成可以水平移動并且和水平運動驅(qū)動器(未示出)相連。進(jìn)一步，在印刷滾筒(2)的軸(10)的相對側(cè)安裝有相等重量的左右配重(11，11)。在偏光膜的制造中，襯底(6)放置在臺(5)上并且具有許多細(xì)槽(a)的印版(1)安裝在印刷滾筒(2)上并被置于襯底(6)上。并且二色性染料的墨液被施加于印版(1)以便在印版表面形成墨液的薄膜，軸承(8，8)沿印刷方向水平移動。由此，印刷滾筒(2)在襯底(6)上滾動，從而將墨液的薄膜從印版(1)轉(zhuǎn)移到襯底(6)上。
文檔編號B41F17/08GK1784616SQ2004800120
公開日2006年6月7日 申請日期2004年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月4日
發(fā)明者石橋義英, 宋博維, 大村心也, 東千香子, 裵鴻基, 佐佐木裕, 中西正治 申請人:鈉康股份有限公司