用於形成膜的方法
2023-05-28 01:43:41 2
用於形成膜的方法
【專利摘要】根據一實施例，一種用於形成膜的方法，所述膜包括設置在基板上的第一部分和沿著第一部分的外邊緣設置且圍繞第一部分的第二部分，所述方法包括通過在基板上噴射液滴來形成第二部分的步驟，每個液滴包含第二部分的材料。所述方法還包括通過在基板中的區域上噴射其它液滴來形成第一部分的步驟，所述區域由第二部分圍繞，且每個所述其它液滴包含第一部分的材料。
【專利說明】用於形成膜的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基於並要求享有2013年9月21日提交的日本專利申請N0.2012-208920的優先權，該日本專利申請的全部內容通過引用併入本文。
【技術領域】
[0003]實施例總體涉及一種用於形成膜的方法。
【背景技術】
[0004]液晶顯示裝置包括使用例如噴墨系統來形成的取向膜。在噴墨系統中可以通過減小油墨粘度或通過減小油墨的表面張力來形成具有均勻厚度的取向膜。在噴墨系統中也可以通過減小油墨在基板上的接觸角來形成均勻膜。然而，這些方法使得油墨在基板上散布得更廣，且使得取向膜具有粗糙的邊緣。因此，難於將該噴墨系統應用於希望周邊區域是較小的小型裝置。
【發明內容】
[0005]根據一實施例，一種用於形成膜的方法，所述膜包括設置在基板上的第一部分和沿著第一部分的外邊緣設置且圍繞第一部分的第二部分，所述方法包括通過在基板上噴射液滴來形成第二部分的步驟，每個液滴包含第二部分的材料。所述方法還包括通過在基板中的區域上噴射其它液滴來形成第一部分的步驟，所述區域由第二部分圍繞，且每個所述其它液滴包含第一部分的材料。
[0006]根據另一實施例，液晶顯示裝置包括基板和設置在基板上的取向膜。該取向膜包括設置在與顯示部對應的區域中的第一部分和沿著第一部分的外邊緣設置且圍繞第一部分的第二部分，第二部分被設置為高於第一部分。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1A至IC是示出根據第一實施例的用於液晶顯示裝置的基板單元的示例的示意圖；
[0008]圖2是示出根據第一實施例的液晶顯示裝置的示例的部分截面圖；
[0009]圖3是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的示例性過程的流程圖；
[0010]圖4是示出用於形成根據第一實施例的取向膜的示例性過程的流程圖；
[0011]圖5A和5B是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的示例性方法的透視圖；
[0012]圖6A至6F是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的示例性方法的示意圖和曲線圖；
[0013]圖7是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的示例性需要條件(requirement)的曲線圖；[0014]圖8是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的另一示例性需要條件的曲線圖；
[0015]圖9是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的又一示例性需要條件的曲線圖；
[0016]圖10是示出用於製造根據第一實施例的對比示例的液晶顯示裝置的示例性方法的示意性透視圖；
[0017]圖11是示出用於根據第二實施例的液晶顯示裝置的基板單元的示例的示意性平面圖；
[0018]圖12A至13C是示出根據第二實施例的液晶顯示裝置的取向膜的周邊框架的示例的平面圖和曲線圖；
[0019]圖14A至14D是示出根據第三實施例的液晶顯示裝置的基板單元的示例的示意圖；
[0020]圖15A至15C是示出根據第四實施例的液晶顯示裝置的基板單元的示例的示意性截面圖；以及
[0021]圖16A和16B是示出根據對比示例的液晶顯示裝置的基板單元的示例的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0022]在下文中，參考附圖來描述實施例。
[0023]第一實施例
[0024]圖1A是示出根據第一實施例的液晶顯示裝置的基板單元I的透視圖。圖1B是基板單元I的平面圖，而圖1C是沿著圖1B中所示的線AA』截取的截面圖。
[0025]圖2是示出根據第一實施例的液晶顯示裝置100的部分截面圖。
[0026]如圖2所示，液晶顯示裝置100包括第一基板單元la、第二基板單元lb、以及設置於它們之間的液晶層20。
[0027]第一基板單元Ia包括陣列基板IOa和取向膜12。陣列基板IOa包括例如玻璃基板19、保護層17和透明電極16。驅動電路(未示出)設置於玻璃基板19和保護層17之間。驅動電路包括例如TFT電晶體等，且該電路經由透明電極16來驅動液晶層20。
[0028]第二基板單元Ib包括彩色濾光(CF)基板IOb和取向膜12。CF基板IOb包括例如玻璃基板19、彩色濾光層29和透明電極16。
[0029]將第二基板單元Ib設置為經由間隔層18來面對第一基板單元la，且液晶層20設置於第一基板單兀Ia的取向膜12和第二基板單兀Ib的取向膜12之間。偏振濾光器15附著到第一基板單元Ia和第二基板單元Ib中的每一個的背面(與設置取向膜12的表面相反一側的表面)。
[0030]在圖1A至IC所示的基板單元I示出了在第一基板單元Ia和第二基板單元Ib之間的共同結構。也就是說，基板單元I包括基板10和設置在基板10的上表面IOc上的取向膜12。
[0031]如圖1A和圖1B中所示，取向膜12包括設置在與液晶顯示部相對應的區域中的第一部分13和圍繞第一部分設置的第二部分14。取向膜12例如為聚醯亞胺膜。[0032]在基板10的上表面IOc上的第一部分13的投影形狀是矩形，且該矩形的兩組平行邊例如具有75mm和53mm的長度。第一部分13的厚度是83nm至140nm,例如lOOnm。
[0033]第二部分14沿著第一部分13的外邊緣13b設置，且與第一部分13相鄰接。第二部分的寬度，即在第一部分的外邊緣13b和第二部分外邊緣之間的間隔例如為54μπι至3mm ο
[0034]如圖1C中所示，第二部分14具有沿著第一部分13的外邊緣13b而設置的凸起14a和沿著凸起14a的外邊緣而設置的凸起14b。將凸起14a和14b設置為高於第一部分，且例如凸起14a和14b距基板的高度可在170到200nm的範圍內。相比之下，在凸起14a和凸起14b之間的凹部14c的高度例如為15到40nm。如後所述，可通過反覆地將聚醯亞胺(PD塗敷到第二部分14，來將凸起14a和14b的高度增大至1.5 μ m到4 μ m。
[0035]因此，取向膜12的塗敷於第一部分13的材料可被防止越過第二部分14向外散布。因此，基板單元I在取向膜12的外邊緣和其外邊緣之間的周邊部分可設計得較窄，並能夠將液晶顯示裝置100小型化。
[0036]接下來，參考圖3到圖5B來描述製造液晶顯示裝置100的方法。
[0037]圖3是示出根據第一實施例的液晶顯示裝置的製造過程的流程圖。
[0038]圖4是示出形成根據第一實施例的取向膜的過程的流程圖。
[0039]圖5A和5B是示出用於製造根據第一實施例的液晶顯示裝置的方法的透視圖。
[0040]如步驟Sll所示，透明電極16形成在陣列基板IOa和CF基板IOb上。接著，將基板IOa和IOb在純淨水中使用超聲波清洗兩分鐘，且暴露於紫外線照射60秒。由此，包含取向膜12的材料的有機溶劑在透明電極16上的接觸角變得更小，例如3度或更小。
[0041]接下來，如步驟S12所示，在陣列基板IOa和CF基板IOb上分別形成取向膜12。
[0042]如圖4中所示，在兩個分離的步驟中設置取向膜12。在步驟S21中設置第二部分14，其中將周邊框架形成在基板上。接著，將第一部分13形成在周邊框架內的區域上。
[0043]如圖5A和5B中所示，例如使用噴墨(IJ)法來形成取向膜12。在噴墨法中，從U頭61朝向基板10噴射液滴(即油墨)。每個液滴包含作為取向膜12材料的聚醯亞胺(PD。也就是說，這裡使用的油墨是分散有聚醯亞胺的有機溶劑，且包含例如按重量計3%聚醯亞胺(PD、67% N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和30%丁基-纖維素溶劑(BC)。
[0044]如圖5A中所示，在步驟S21中，IJ頭61沿著將形成第二部分14的區域而移動，並將包含第二部分的材料的油墨塗敷在其上。同時，陣列基板IOa和CF基板IOb的溫度例如保持在60°C。
[0045]隨後，塗敷的油墨在例如230°C和14分鐘的條件下固化，以形成周邊框架(第二部分 14)。
[0046]接下來，如圖5B中所示，將包含第一部分13的材料的油墨塗敷到周邊框架內的區域(步驟S22)。
[0047]用於形成第一部分13的油墨可以是與用於周邊框架(第二部分14)的油墨相同的油墨，且包含例如按重量計3%聚醯亞胺(PI) ,67% N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和30%丁基-纖維素溶劑(BC)。
[0048]為了保持油墨的粘度，當將油墨塗敷到周邊框架內的區域時，陣列基板IOa和CF基板IOb保持較低溫度。例如，可在室溫下噴射塗敷到第一部分13的油墨。如上所述，透明電極16的被塗敷油墨的表面在噴射油墨之前被處理，以使得其上油墨的接觸角變為3度或更小。因此，從IJ頭61噴射的油墨可易於散布在塗敷面上。因此，油墨均勻地散布在框架內，且在固化處理後提供的第一部分13具有均勻的厚度。
[0049]接下來，如圖3的步驟S13所示，對取向膜12進行諸如表面清洗的表面處理。隨後，如步驟S14中所示，在陣列基板IOa和CF基板IOb中的至少一個上形成間隔層18。將間隔層18形成在設置有取向膜12的面上。
[0050]接下來，如步驟S15中所示，將陣列基板IOa設置在CF基板IOb之上，以使得其分別設置有取向膜12的面彼此相對。也可以將CF基板設置在陣列基板IOa之上。隨後，陣列基板IOa和CF基板IOb經由間隔層18接合在一起。
[0051]接下來，如步驟S16中所示，將液晶注入陣列基板IOa的形成有取向膜12的表面和CF基板IOb的形成有取向膜12的表面之間。隨後，如圖S17中所示，將液晶密封以形成液晶層20。
[0052]接下來，如步驟S18中所示，偏振濾光器15被分別附著到陣列基板IOa的與形成有取向膜12的表面相反一側的背面和CF基板IOb的與形成有取向膜12的表面相反一側的背面。因此，完成了圖2中所示的液晶顯示裝置100。
[0053]接下來，參考圖6A到6F和圖7來描述用於形成取向膜12的第二部分14 (下文中的「周邊框架」)的需要條件。
[0054]圖6A至圖6C是示意性示出用於形成周邊框架的方法的平面圖。
[0055]圖6D是示出在形成周邊框架時的基板溫度與在基板上形成的墨點的直徑之間關係的曲線圖。豎軸代表直徑，而橫軸代表基板溫度。
[0056]圖6E和圖6F是周邊框架的示意性截面圖。
[0057]從IJ頭61噴射的液滴在基板10上形成例如包含取向膜12的材料的墨點30。通過在移動IJ頭61時噴射液滴，周邊框架形成在基板上，在該基板中，墨點30在規定方向上排列。
[0058]如圖6A所不，設直於基板上的墨點30排列在直線上。墨點30以比每個墨點30的直徑更窄的間距彼此鄰接，從而彼此重疊。在每個墨點30的中心和基板10的外邊緣IOd之間保持固定距離。由此，周邊框架成直線延伸，並能夠抑制在其外邊緣中的雜亂程度。
[0059]圖6B和圖6C是示出彼此以不同溫度形成在基板上的墨點30的示意性平面圖。圖6C示出了將油墨塗敷在保持比圖6B所示的示例中更高溫度的基板上的示例。將每一個與另一個相比較，會發現通過將基板10保持在較高溫度來使墨點30的直徑變得更小。
[0060]也就是說，如圖6D中所示，墨點30的直徑隨著基板溫度升高而降低。例如，在室溫(25°C )墨點30的直徑是0.35mm，而在基板溫度升高到60°C時它下降到0.14mm。
[0061]此外，可以通過將基板保持在較高溫度，來將通過接合墨點30所形成的周邊框架的外邊緣中的雜亂程度Λ抑制得更小(Λ 1> Λ 2)。例如，當墨點30的間距和直徑之間的比例不變時，可通過利用提供小直徑的較高溫度條件來抑制雜亂程度。而且，在較高溫度下加熱的基板使有機溶劑較快地蒸發，而使得油墨的流動性較小。由此，在沿著基板表面的橫向方向上抑制油墨散布。通過使設置墨點30的間距變窄，來使塗敷於基板上的油墨變得較厚。也就是說，能夠提高直徑與間距的比，而減小在周邊框架的外邊緣中的雜亂程度Λ。
[0062]圖6Ε和圖6F示意性示出周邊框架的截面，其對應圖1C的第二部分14的截面。在圖6F中所示的示例中，噴射油墨時的基板溫度比圖6E中所示的實施例中要高。如兩圖中所示，凸起14a和14b形成在周邊框架兩邊上的邊緣部分，從而突出於中心部分以上且形成了其之間的凹部14c。當在兩端的乾燥速度慢於中心部分的乾燥速度時，這就是所謂的咖啡環的現象，且取決於油墨的乾燥速度而引起。
[0063]如圖6F中所示，當基板10的溫度較高時，凸起14a和14b的高度H大於凹部14c的高度。也就是說，在正交於周邊框架的延伸方向的截面中，兩邊緣部分的厚度厚於凹部14c的厚度C。
[0064]如圖6E中所示，當基板10的溫度較低時，在邊緣部分的乾燥速度與中心部分的乾燥程度之間的差較小。因此，在凸起14a和14b的高度H和凹部14c的厚度C之間的差變得較小。如圖6E中所示的凸起14a和14b的高度小於圖6F中所示的高度。也就是說，當形成周邊框架時，將基板溫度設定得越高，將使得凸起14a和14b的高度H和凹部14c的厚度C之間的差越大，並使得凸起14a和14b越高。由此，能防止塗敷在周邊框架內的油墨越過周邊框架散布。
[0065]如表1中所示，當基板溫度為25°C時，凸起14a和14b的高度H是40到48nm，且凹部14c的厚度C為4到9nm。另一方面，當基板溫度設定為60°C時，凸起14a和14b的高度H是177到200nm。凹部14c的厚度為15到36nm。
[0066]表1
[0067]
【權利要求】
1.一種用於形成膜的方法， 所述膜包括: 第一部分，其被設置在基板上；以及 第二部分，沿著所述第一部分的外邊緣設置且圍繞所述第一部分，所述方法包括: 通過在所述基板上噴射液滴來形成所述第二部分，每個所述液滴包含所述第二部分的材料；以及 通過在所述基板中的區域上噴射其它液滴來形成所述第一部分，所述區域由所述第二部分圍繞，且每個所述其它液滴包含所述第一部分的材料。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，用於形成所述第二部分的所述基板的溫度高於用於形成所述第一部分的所述基板的溫度。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述第二部分，以包括多個點。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述液滴和所述其它液滴中的每一個均包括有機溶劑和分散在其中的聚醯亞胺。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二部分被形成為使得所述第一部分成為矩形。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述第二部分上反覆塗敷所述第二部分的材料，以使得所述第二部分變得厚於所述第一部分。
7.根據權利要求1所述的方法，`還包括: 在所述基板上形成透明電極， 其中，包含所述第一部分的材料的所述液滴在所述透明電極上的接觸角變得小於其在所述基板上的接觸角。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，通過在所述基板上噴射所述其它液滴來在所述第一部分中形成點，以使得每個點所具有的直徑大於在所述其它液滴的噴射位置之間的最小距離。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，通過噴射部分的所述液滴來沿著所述第二部分的外邊緣形成點，以使得每個點的中心保持距所述基板的外邊緣固定距離。
10.根據權利要求1所述的方法，其中，通過在所述基板上噴射所述液滴來在所述第二部分中形成點，以使得每個點所具有的直徑小於在所述液滴的噴射位置之間的最小距離。
11.根據權利要求1所述的方法，其中，通過在所述基板上噴射所述液滴來在所述第二部分中形成點，以使得每個點所具有的直徑與在所述液滴的噴射位置之間的最小距離幾乎相等。
12.根據權利要求1所述的方法，其中 第二部分包括沿著所述第一部分的外邊緣形成的第一框架和沿著所述第一邊框的外邊緣形成的第二框架，並且 每個所述其它液滴在所述第二框架上的接觸角大於其在所述第一框架上的接觸角。
13.—種液晶顯示裝置,包括: 基板；以及 取向膜，其被設置在所述基板上， 所述取向膜包括:第一部分，其被設置在對應於顯示部的區域；以及 第二部分，其沿著所述第一部分的外邊緣設置，且圍繞所述第一部分，所述第二部分被設置為高於所述第一部分。
14.根據權利要求13所述的裝置，其中，所述第二部分包括比所述第一部分厚的部分。
15.根據權利要求13所述的裝置，其中，所述第二部分包括多個點。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述多個點被設置為彼此分離開。
17.根據權利要求15所述的裝置，其中，所述多個點被設置為彼此相接觸。
18.根據權利要求13所述的裝置，其中 所述第二部分包括沿著所述第一部分的外邊緣而設置的第一凸起和沿著所述第一凸起的外邊緣而設置的第二凸起；並且 所述第一凸起和所述第二凸起高於所述第一部分。
19.根據權利要求13所述的裝置，其中 所述第二部分包括沿著所述第一部分的外邊緣而設置的第一框架和沿著所述第一框架的外邊緣而設置的第二框架；並且 塗敷到所述第一部分的油墨在所述第一框架上的接觸角小於所述油墨在所述第二框架上的接觸角。
20.根據權利要求13所述的裝置，其中 所述第二部分包括: 第三框架，其包括沿著所述第一部分的外邊緣而設置的第一凸起和沿著所述第一凸起的外邊緣而設置的第二凸起；以及 第四框架，其被設置在所述第一凸起和所述第二凸起之間，並且 塗敷到所述第一部分的油墨在所述第三框架上的接觸角小於其在所述第四框架上的接觸角。
【文檔編號】G02F1/1337GK103676325SQ201310472443
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2012年9月21日
【發明者】淵上安彥, 佐藤強 申請人:株式會社東芝