專利名稱：摩擦lcd基底的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種摩擦液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)基底的裝置與方法。本發(fā)明特別是有關(guān)于一種摩擦LCD基底中的對準(zhǔn)層的裝置與方法。
背景技術(shù)：
陰極射線管(CRT)已作為現(xiàn)今桌上型電腦與客廳的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視器約半世紀(jì)之久。然而，CRT現(xiàn)在正面臨著以LCD為基礎(chǔ)的監(jiān)視器或顯示器面板的競爭。
大部份的LCD裝置利用液晶的光電效應(yīng)當(dāng)成光調(diào)變，比如薄膜晶體管(TFT)LCD的扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic，TN)效應(yīng)與橫向電場形式(in-plane switching，IPS)效應(yīng)。現(xiàn)在所使用的LCD大部份是TFT-LCD，其結(jié)構(gòu)乃為將液晶填充于兩個玻璃版的夾層結(jié)構(gòu)。
液晶同時(shí)擁有特性液體的流動性與固體的長范圍層級性。液晶分子具有條狀的單一結(jié)構(gòu)，且其具有非等向性的特性。
所用的LCD有關(guān)于液晶晶胞所形成的像素，液晶晶胞將響應(yīng)于電壓而改變經(jīng)過其內(nèi)部的光的極性方向。液晶分子的極性方向側(cè)由對準(zhǔn)層的摩擦方向而決定。
LCD制造商一般使用摩擦(rub)工藝來形成固定方向的直線凹槽于經(jīng)硬化的對準(zhǔn)層上，使得液晶分子可對準(zhǔn)于該固定方向。摩擦工藝通過摩擦滾筒與對準(zhǔn)層間的機(jī)械接觸而實(shí)現(xiàn)。然而，如果摩擦滾筒意外地或不規(guī)則地惡化，對準(zhǔn)層上的區(qū)域缺陷將不易被偵測到，直到制造出數(shù)以百計(jì)的缺陷液示器以后，因而這些有缺陷的顯示器將被丟棄。甚至，摩擦率將被摩擦滾筒的不良條件或不穩(wěn)定性而被大幅惡化。因而，需要改善現(xiàn)有摩擦工藝的摩擦滾筒以增加可靠性與增強(qiáng)摩擦性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種摩擦LCD基底中的對準(zhǔn)層的裝置與方法。
本發(fā)明提供一種摩擦工藝，其有關(guān)于在該摩擦工藝中的一額外調(diào)節(jié)步驟，以減少摩擦缺陷并增強(qiáng)性能。本發(fā)明的摩擦裝置除了包括摩擦滾筒外，更包括調(diào)節(jié)滾筒，以實(shí)時(shí)恢復(fù)該摩擦滾筒以增長摩擦工藝中的該滾筒的生命周期并增加摩擦率。
因而，本發(fā)明并用摩擦滾筒與調(diào)節(jié)滾筒，以改良摩擦品質(zhì)并增強(qiáng)摩擦性能。通過并用調(diào)節(jié)滾筒與摩擦滾筒，摩擦工藝包括額外調(diào)節(jié)步驟以調(diào)節(jié)摩擦滾筒。該調(diào)節(jié)步驟可加長摩擦滾筒的生命周期，使得摩擦滾筒不需經(jīng)常更換，因而縮短量產(chǎn)周期時(shí)間并增加量產(chǎn)率。
如上所述，本發(fā)明提供一種摩擦裝置，包括一平臺；一傳動帶，位于該平臺上；一基板，放置于該傳動帶上；一摩擦滾筒，放置于該基板上，其表面具有一摩擦布料；一調(diào)節(jié)滾筒，放置于該摩擦滾筒旁邊且位于該基板上，其表面具有一調(diào)節(jié)布料。多個第一與第二絨毛纖維分別形成于該摩擦布料的表面與該調(diào)節(jié)布料的表面上。旋轉(zhuǎn)該摩擦滾筒的一第一旋轉(zhuǎn)方向相反于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)滾筒旋轉(zhuǎn)的一第二旋轉(zhuǎn)方向，且該摩擦滾筒與該調(diào)節(jié)滾筒間相隔一既定間距，使得調(diào)節(jié)滾筒上的該調(diào)節(jié)布料的該第二絨毛纖維能接觸到摩擦滾筒上的該摩擦布料的該第一絨毛纖維，因而能回復(fù)該摩擦滾筒上的該摩擦布料。


圖1為液晶層中的液晶分子的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；圖2A為摩擦工藝的顯示圖；圖2B為摩擦工藝的移動方向與摩擦方向的俯視圖；以及圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的并用摩擦滾筒與調(diào)節(jié)滾筒于摩擦工藝中的顯示圖。
100扭轉(zhuǎn)液晶200LCD基底202對準(zhǔn)層204摩擦滾筒206摩擦布料210移動基板300基底301對準(zhǔn)層302摩擦滾筒
304調(diào)節(jié)滾筒306摩擦布料308調(diào)節(jié)布料309排氣蓋板310移動基板312傳動帶320平臺具體實(shí)施方式
市面上的大部份LCD，比如，主動陣列型LCD(AMLCD)，屬于扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic，TN)，其使用線性極化器來傳送或阻擋光線。線性極化器吸收(或阻擋)未極化于其正確方向的光線，而且極化于其方向的光線通過。
對尚未施加電場的扭轉(zhuǎn)態(tài)中的液晶層而言，光線因?yàn)橐壕У呐まD(zhuǎn)結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致90度的旋轉(zhuǎn)。這是因?yàn)?，扭轉(zhuǎn)液晶100自然地將其本身排序于如圖1所示的層中，液晶層(作用類似極化器)將光極化方向從A軸改變成B軸。
當(dāng)液晶層中的液晶分子對準(zhǔn)于摩擦工藝中時(shí)，可形成圖1所示的扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。一般來說，LCD工藝的流程可如下所述分別形成對準(zhǔn)(方向)層于上下版上；通過摩擦工藝而將對準(zhǔn)層放置于適當(dāng)位置以適當(dāng)對準(zhǔn)在對準(zhǔn)層上的液晶；移除間隔物(spacer)并組合此兩個玻璃板；以及將液晶填入至該晶胞中。LCD裝置是由將液晶分子放置于一對基底元件之間而成，至少有一基底元件可透光。該對基底元件可由形成顯示電極于透光基底上而獲得，之后征成對準(zhǔn)層于包含六電極的該基底上。對準(zhǔn)層可對準(zhǔn)液晶分子于某一方向上。為提供此功能，對準(zhǔn)層的表面要被摩擦裝置來摩擦。
在摩擦工藝中，直線凹槽是以固定方向形成于對準(zhǔn)層內(nèi)，使得液晶分子可對準(zhǔn)于該固定方向。摩擦工藝通過摩擦滾筒與對準(zhǔn)層間的機(jī)械接觸而實(shí)施。圖2A為摩擦工藝的觀念。摩擦工藝施加于覆蓋于LCD基底200的表面上的對準(zhǔn)層202。比如，對準(zhǔn)層材質(zhì)包括聚亞烯胺(PI，polyimide)或聚醯胺一醯胺酸(PA，poly amic acid)，而基底的材質(zhì)包括玻璃。在摩擦工藝中，放置于移動基板210上的LCD基底200是通過摩擦滾筒204的下方，而覆蓋于摩擦滾筒204上的摩擦布料206摩擦對準(zhǔn)層202。摩擦滾筒204一般為旋轉(zhuǎn)滾筒，其由鋁所制成且覆蓋著摩擦布料206?；?10由下方的傳送帶(未示出)所移動。制造摩擦布料206的材質(zhì)可包括人造絲，棉或尼龍等。摩擦布料是相似于絲絨的布料，其表面具有細(xì)毛(亦即具有眾多的絨毛纖維)。摩擦布料必需具有不易脫落的高密度與均勻的絨毛纖維于表面上。
摩擦對準(zhǔn)層的表面提供將液晶保留于其扭轉(zhuǎn)態(tài)所需的能量，因而導(dǎo)致液晶的表面對準(zhǔn)摩擦方向。圖2B的放大線代表由摩擦所形成的平行于摩擦對準(zhǔn)層的摩擦方向A的凹槽。如果沒有摩擦的影響，液晶分子將隨機(jī)排序，如圖2B中的摩擦滾筒204左方所示(摩擦前)。
通常，對準(zhǔn)層的摩擦方向與對準(zhǔn)層的移動方向間存在有傾斜角度θ。如圖2B所示，對準(zhǔn)層的摩擦方向A與移動方向B的傾斜角度θ乃介于0-90度之間，較好是45度。但是，在超扭轉(zhuǎn)向列(STN)LCD裝置中，液晶分子以基底元件間的扭轉(zhuǎn)成180度或更大(比如，210-260度)的范圍內(nèi)而對準(zhǔn)。傾斜角度θ可根據(jù)對準(zhǔn)層的材質(zhì)或產(chǎn)品需求而調(diào)整。在摩擦工藝中，必需考量許多參考來控制傾斜角度與決定摩擦強(qiáng)度，包括滾筒的摩擦速度與下壓力，基板的移動速度，摩擦?xí)r間與絨毛壓痕等。
然而，如果摩擦滾筒意外或不規(guī)則地惡化，可造成對準(zhǔn)層的缺陷，因而導(dǎo)致有缺陷的顯示器。通常，摩擦滾筒的惡化是由摩擦布料所造成。亦即，摩擦布料表面上的絨毛被壓平或壓扁。為避免惡化滾筒所造成的對準(zhǔn)層上的區(qū)域缺陷，在其嚴(yán)重惡化之前，必需恢復(fù)或回復(fù)摩擦滾筒。
因而，本發(fā)明提供摩擦工藝，其有額外調(diào)節(jié)(conditioning)步驟以增強(qiáng)性能。除了摩擦滾筒外，本發(fā)明的摩擦裝置更包括一調(diào)節(jié)滾筒。圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的應(yīng)用于摩擦工藝中的摩擦滾筒與調(diào)節(jié)滾筒。
摩擦工藝的進(jìn)行是將圓柱形摩擦滾筒以既定壓力來下壓基底上的該對準(zhǔn)層，并在旋轉(zhuǎn)摩擦滾筒時(shí)，以既定方向(亦即摩擦方向)移動基底。摩擦工藝對置放于移動基板310上的基底300進(jìn)行?；?10放置于傳動帶312上，而傳動帶312放于平臺320內(nèi)。在該平臺320中，基板310承載基底300。傳動帶312可沿著移動方向B來移動基底300至既定位置或水平地旋轉(zhuǎn)基底300以調(diào)整傾斜角度?；?00包括對準(zhǔn)層301。對不同LCD基底而言，可用不同材質(zhì)來形成對準(zhǔn)層。傳動帶312所移動的基底300在覆有摩擦布料306的摩擦滾筒302下方移動。如圖3所示，調(diào)節(jié)滾筒304位于摩擦滾筒302的旁邊，使得摩擦滾筒可通過表面接觸而被調(diào)節(jié)滾筒304調(diào)整。排氣蓋板(exhaust cover plate)309排列于調(diào)節(jié)滾筒304下方但在基底300上方，其用以避免調(diào)節(jié)滾筒304接觸至下方的基底300。摩擦滾筒302，調(diào)節(jié)滾筒304與排氣蓋板309連接至或固定至平臺320。通過應(yīng)用調(diào)節(jié)滾筒與摩擦滾筒，摩擦工藝包括額外的調(diào)整步驟。
調(diào)節(jié)滾筒304是機(jī)動旋轉(zhuǎn)滾筒，其旋轉(zhuǎn)方向相反于摩擦滾筒302的旋轉(zhuǎn)方向。亦即，如果調(diào)節(jié)滾筒304順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，且摩擦滾筒302為逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，反之亦然。摩擦滾筒302與調(diào)節(jié)滾筒304的旋轉(zhuǎn)速度可根據(jù)調(diào)整程度而調(diào)整。較好是，調(diào)整摩擦304的旋轉(zhuǎn)速度快于摩擦滾筒302的旋轉(zhuǎn)方向。調(diào)節(jié)滾筒304的結(jié)構(gòu)相似于摩擦滾筒302，其為由鋁所制成的滾筒且覆蓋有調(diào)節(jié)布料308。相似地，制造調(diào)節(jié)布料308的材質(zhì)可包括人造絲，棉或尼龍等，可取決于工藝需求。調(diào)節(jié)布料是相似于摩擦布料，其表面具有細(xì)毛(亦即具有眾多的絨毛纖維)。摩擦滾筒與調(diào)節(jié)滾筒間相距既定間隔，使得調(diào)節(jié)布料上的絨毛纖維可接觸到摩擦布料上的絨毛纖維。因?yàn)檎{(diào)節(jié)滾筒304的旋轉(zhuǎn)方向相反于摩擦滾筒302的旋轉(zhuǎn)方向，覆蓋于調(diào)節(jié)滾筒304上的調(diào)節(jié)布料308可恢復(fù)摩擦滾筒302上的摩擦布料306。經(jīng)由調(diào)節(jié)布料與摩擦布料間的絨毛接觸，摩擦布料表面上的絨毛可回復(fù)(或調(diào)整)至原始(所需)情況。
可調(diào)整調(diào)節(jié)滾筒與摩擦滾筒的位置以改變調(diào)節(jié)滾筒與摩擦滾筒間的間距。調(diào)節(jié)滾筒可以受控方式橫掃過摩擦滾筒的表面，或具足夠面積來調(diào)節(jié)摩擦滾筒的接觸至基底的整個表面。調(diào)節(jié)可在原處(此時(shí)正在摩擦基底)進(jìn)行，不在原處(基底間)進(jìn)行或以兩者合并方式進(jìn)行。摩擦滾筒受調(diào)節(jié)的方式相關(guān)于摩擦滾筒的受損程度。
利用本發(fā)明的摩擦裝置或摩擦方法，本發(fā)明更提供一種LCD裝置與制造LCD裝置的方法。此種LCD裝置包括一對基底元件，該對基底元件的至少一個能透光，以及置于該對基底元件間的一液晶。該對基底元件的至少一個包括被一摩擦裝置所摩擦的一對準(zhǔn)層。該摩擦裝置包括具有摩擦布料于表面上的一摩擦滾筒，其中該摩擦布料的表面具有多個第一絨毛纖維，其中該摩擦滾筒相對于該基底元件而移動以對該對準(zhǔn)層摩擦；以及放置于該摩擦滾筒旁邊的一調(diào)節(jié)滾筒，其具有調(diào)節(jié)布料于該調(diào)節(jié)滾筒的表面，其中該調(diào)節(jié)布料的表面具有多個第二絨毛纖維。摩擦滾筒旋轉(zhuǎn)的一第一旋轉(zhuǎn)方向相反于調(diào)節(jié)滾筒旋轉(zhuǎn)的一第二旋轉(zhuǎn)方向，且該摩擦滾筒與該調(diào)節(jié)滾筒間相隔一既定間距，使得調(diào)節(jié)滾筒上的該調(diào)節(jié)布料的該第二絨毛纖維能接觸到摩擦滾筒上的該摩擦布料的該第一絨毛纖維。
一般而言，摩擦滾筒的不穩(wěn)定性或惡化將導(dǎo)致不良摩擦性能或錯誤的摩擦。在此例中，調(diào)節(jié)有助于恢復(fù)摩擦滾筒，因而減少摩擦缺陷與增加摩擦性能。甚至，因?yàn)槟Σ翝L筒的錯誤是摩擦率衰減的主要原因，調(diào)節(jié)摩擦滾筒有助于增長摩擦工藝中的摩擦的生命周期，且增加摩擦率。
因而，本發(fā)明提供并用于調(diào)節(jié)滾筒的摩擦滾筒，以改善摩擦品質(zhì)并增強(qiáng)摩擦性能。并用摩擦滾筒與調(diào)節(jié)滾筒，摩擦工藝包括額外調(diào)節(jié)步驟以調(diào)節(jié)摩擦滾筒。調(diào)節(jié)步驟可加長摩擦滾筒的使用周期，使得摩擦滾筒不需經(jīng)常替換，因而縮短制造的周期時(shí)間并增加量產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種摩擦裝置，其特征是，該裝置包括一平臺；一傳動帶，位于該平臺上；一基板，放置于該傳動帶上；一摩擦滾筒，放置于該基板上并連接至該平臺；一摩擦布料，位于該摩擦滾筒的一表面上，其中該摩擦布料的一表面具第多個第一絨毛纖維；一調(diào)節(jié)滾筒，放置于該摩擦滾筒旁邊，其位于該基板上并連接至該平臺；以及一調(diào)節(jié)布料，位于該調(diào)節(jié)滾筒的一表面上，其中該調(diào)節(jié)布料的一表面具第多個第二絨毛纖維；其中旋轉(zhuǎn)該摩擦滾筒的一第一旋轉(zhuǎn)方向相反于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)滾筒旋轉(zhuǎn)的一第二旋轉(zhuǎn)方向，且該摩擦滾筒與該調(diào)節(jié)滾筒間相隔一既定間距，使得調(diào)節(jié)滾筒上的該調(diào)節(jié)布料的該第二絨毛纖維能接觸到摩擦滾筒上的該摩擦布料的該第一絨毛纖維，因而能回復(fù)該摩擦滾筒上的該摩擦布料。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且該摩擦滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且該摩擦滾筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦的一第二旋轉(zhuǎn)速度快于該摩擦滾筒的一第一旋轉(zhuǎn)速度。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，該傳動帶將該基板上的一基底移動至一既定位置。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，更包括一蓋板，其位于該調(diào)節(jié)滾筒底下以避免該該調(diào)節(jié)滾筒接觸至該基底。
7.一種液晶顯示器裝置，其特征是，該裝置包括一對基底元件，至少一個基底元件能透光；以及一液晶，置于該對基底元件間；其中至少一個基底元件包括被一摩擦裝置所摩擦的一對準(zhǔn)層，該摩擦裝置包括一摩擦滾筒，其表面具有摩擦布料，其中該摩擦布料的一表面具有多個第一絨毛纖維，其中該摩擦滾筒相對于該基底元件而移動以對該對準(zhǔn)層摩擦；以及一調(diào)節(jié)滾筒，位于該摩擦滾筒旁，其表面具有一調(diào)節(jié)布料，其中該調(diào)節(jié)布料的表面具有多個第二絨毛纖維；其中，該摩擦滾筒旋轉(zhuǎn)的一第一旋轉(zhuǎn)方向相反于調(diào)節(jié)滾筒旋轉(zhuǎn)的一第二旋轉(zhuǎn)方向，且該摩擦滾筒與該調(diào)節(jié)滾筒間相隔一既定間距，使得調(diào)節(jié)滾筒上的該調(diào)節(jié)布料的該第二絨毛纖維能接觸到摩擦滾筒上的該摩擦布料的該第一絨毛纖維。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且該摩擦滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且該摩擦滾筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦的一第二旋轉(zhuǎn)速度快于該摩擦滾筒的一第一旋轉(zhuǎn)速度。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是，更包括一蓋板，其位于該調(diào)節(jié)滾筒底下且在該基底元件上方，以避免該該調(diào)節(jié)滾筒接觸至該基底元件。
12.一種制造一液晶顯示器裝置的方法，其特征是，該方法包括將一液晶顯示器基底通過一摩擦裝置下方的一第一步驟，該摩擦裝置包括一被動旋轉(zhuǎn)的摩擦滾筒與一主動旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)滾筒，該調(diào)節(jié)滾筒位于該摩擦滾筒旁邊，該液晶顯示器基底具有一對準(zhǔn)層于其上，該摩擦滾筒的表面具有一摩擦布料，其中該摩擦布料的一表面具有多個第一絨毛纖維，使得當(dāng)該摩擦滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，該對準(zhǔn)層被該第一絨毛纖維摩擦，該調(diào)節(jié)滾筒的表面具有一調(diào)節(jié)布料，其中該調(diào)節(jié)布料的一表面具有多個第二絨毛纖維，使得該調(diào)節(jié)滾筒上的該調(diào)節(jié)布料的該些第二絨毛纖維能接觸至該摩擦滾筒上的該摩擦布料的該些第一絨毛纖維，且其中，該摩擦滾筒旋轉(zhuǎn)的一第一旋轉(zhuǎn)方向相反于調(diào)節(jié)滾筒旋轉(zhuǎn)的一第二旋轉(zhuǎn)方向；將一對基底彼此結(jié)合的一第二步驟，該對基底中的至少一個系經(jīng)過該第一步驟的摩擦；以及將一液晶射入至該對基底間的一第三步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且該摩擦滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，且該摩擦滾筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征是，如果該調(diào)節(jié)摩擦的一第二旋轉(zhuǎn)速度快于該摩擦滾筒的一第一旋轉(zhuǎn)速度。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征是，更包括一蓋板，其位于該調(diào)節(jié)滾筒底下且在該液晶顯示器基底上方，以避免該該調(diào)節(jié)滾筒接觸至該基底。
全文摘要
本發(fā)明提供一種摩擦LCD基底中的對準(zhǔn)層的裝置與方法。本發(fā)明的摩擦裝置除了包括摩擦滾筒外，更包括調(diào)節(jié)滾筒，以實(shí)時(shí)恢復(fù)該摩擦滾筒以增長摩擦工藝中的該滾筒的生命周期并增加摩擦率。通過并用摩擦滾筒與調(diào)節(jié)滾筒，摩擦工藝包括額外調(diào)節(jié)步驟以調(diào)節(jié)摩擦滾筒，因而縮短制造的周期時(shí)間并增加量產(chǎn)率。
文檔編號B24B49/00GK1504812SQ0310036
公開日2004年6月16日 申請日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者官大雙, 藍(lán)益政, 陳盛龍 申請人:聯(lián)華電子股份有限公司