減少液晶汙染的脫泡系統以及液晶脫泡方法
2023-08-03 02:39:06 1
專利名稱：減少液晶汙染的脫泡系統以及液晶脫泡方法
技術領域：
本發明涉及一種液晶脫泡系統以及液晶脫泡方法，特別是涉及一種利用超音波來提升脫泡效果，並可減少液晶汙染的脫泡系統以及脫泡方法。
背景技術：
一般而言，在現有液晶顯示器的製造過程中必須先將液晶注入兩基板之間，藉由毛細原理將液晶慢慢吸入，但是這種灌液晶方法相當地耗費時間。另一種滴注式液晶灌注工藝(ODF)則直接將液晶滴在單片基板上，然後再進行上、下基板的對組，滴注式液晶灌注工藝可以大幅節省灌液晶的時間，尤其適用於大尺寸的面板工藝。以三十時面板為例，傳統灌液晶方式大約需要五天的時間，透過滴注式液晶灌注工藝只需要兩個小時左右。
雖然藉由毛細原理將液晶慢慢吸入的方式較為耗時，但是由於其注入口較為狹窄(約5μm)，因此同時具有阻擋雜質進入的功效。相較於傳統的液晶注入方式而言，採用滴注式液晶灌注工藝雖然可大幅縮短液晶注入的時間，但是由於其無法過濾液晶材料中的雜質，因此對液晶品質與雜質含量的要求則必須更為嚴格。
另一方面，在將液晶注入基板前通常必須先經過一脫泡程序以去除液晶中所含有的氣泡，如此可避免存在於液晶材料中的氣泡對於液晶顯示器的顯示品質產生不良的影響，傳統的液晶脫泡方法主要是將盛裝有液晶的容器放置於一真空腔室中使液晶內的氣泡逸出，然而此種脫泡方式速度緩慢且耗時。此外，另一種傳統的脫泡方式可進一步地在盛裝有液晶的容器內加入磁石攪拌。如圖1所示，盛裝有液晶材料L的容器B設置於一真空腔室C內，其中一攪拌棒T伸入於液晶材料L內攪拌可加速液晶材料L中的氣泡由上方容器開口逸出(如箭頭所示方向)。
前述脫泡方式雖然可縮短脫泡時間，然而攪拌棒T在攪拌的過程中因為與液晶分子產生摩擦，故容易在液晶材料中產生雜質(particle)，如此一來液晶分子將會受上述雜質汙染而影響顯示面板的品質，因此不利於在滴注式液晶灌注工藝(ODF)中使用。
接著請參閱表1，若將一剛開瓶的液晶材料在封閉放置七天後，雜質含量會隨著存放時間而逐漸地增加；特別的是，當在液晶脫泡的過程中加入攪拌棒攪拌之後，尺寸大於5μm的雜質含量明顯遽增，尤其尺寸在20μm左右的較大尺寸雜質含量更大幅地由原先的0.62(個/毫升，count/ml)提高至35.08(count/ml)。
表1現有液晶脫泡系統中施加攪拌棒對於雜質含量影響的比較圖(個/毫升)
由於傳統加入攪拌棒攪拌的脫泡方式雖然可以加速脫泡，但卻會大量增加尺寸在5μm以上的雜質含量，因此對於滴注式液晶灌注工藝(ODF)而言並非一種理想的脫泡方式。
發明內容
有鑑於現有液晶脫泡方式的缺點，本發明提供一種減少液晶汙染的脫泡系統以及脫泡方法。藉由本發明可避免使用傳統攪拌棒與液晶材料摩擦所產生的雜質，進而可降低液晶受汙染的機會，同時可有效地提升脫泡效果並降低液晶脫泡時間。
本發明的液晶脫泡系統包括一真空腔室以及一液晶脫泡裝置。液晶脫泡裝置設置於真空腔室內，包括一底座、一盛裝容器以及一超音波產生器。上述盛裝容器設置於底座上，用以盛裝上述液晶。上述超音波產生器用以發出一超音波至上述液晶，並於液晶中形成多個真空泡。
於一優選實施例中，上述盛裝容器為一錐形瓶，並具有一開口。
於一優選實施例中，上述底座具有一凹陷部，而盛裝容器設置於凹陷部內。
於一優選實施例中，上述底座具有一本體以及一凸緣，凸緣連接本體且環繞上述盛裝容器。
於一優選實施例中，上述本體呈一圓形，且凸緣呈一環狀並環繞於本體的邊緣。
於一優選實施例中，上述超音波產生器設置於底座內。
於一優選實施例中，前述脫泡系統還包括一熱耦溫度計，與液晶接觸，藉以監控液晶的溫度。
於一優選實施例中，前述脫泡系統包括多個液晶脫泡裝置。
於一優選實施例中，前述脫泡系統適用於一滴注式液晶灌注工藝(ODF)當中。
本發明亦提供一種液晶脫泡方法，其主要包括提供一超音波產生器，透過超音波產生器發出一超音波至上述液晶，並於液晶中形成多個真空泡。
於一優選實施例中，前述液晶脫泡方法還包括提供一盛裝容器，用以盛裝前述液晶，其中盛裝容器具有一開口，液晶中的一氣體進入上述真空泡中，並由開口選出。
於一優選實施例中，前述液晶脫泡方法更包括提供一底座，用以承載上述盛裝容器，其中上述底座具有一凹陷部，盛裝容器設置於上述凹陷部內，且前述超音波產生器設置於底座內。
圖1為表示現有液晶脫泡系統的示意圖；圖2A為表示本發明中減少液晶汙染的脫泡系統示意圖；圖2B為表示本發明中液晶脫泡裝置的示意圖；以及圖3A～3C為表示本發明中透過超音波進行液晶脫泡的示意圖；以及圖4為表示液晶材料於一真空腔室中分裝至一A瓶與與一B瓶的示意圖。
簡單符號說明1 真空腔室2 液晶脫泡裝置21 底座211 凹陷部212 本體213 凸緣22 盛裝容器221 開口222 液晶223 氣體23 超音波產生器231 超音波232 真空泡B 盛裝容器C 真空腔室L 液晶T 攪拌棒具體實施方式
圖2A為顯示本發明中減少液晶汙染的脫泡系統示意圖。如圖所示，本發明的液晶脫泡系統包括一真空腔室1以及一液晶脫泡裝置2，上述液晶脫泡裝置2設置於真空腔室1中，用以對液晶進行脫泡程序。
請一併參閱圖2A以及2B，其中圖2B為表示前述液晶脫泡裝置2的示意圖。本實施例的液晶脫泡系統可適用於滴注式液晶灌注工藝(ODF)當中，如圖所示，本發明的液晶脫泡裝置2主要包括一底座21、一盛裝容器22以及一超音波產生器23。上述底座21具有一凹陷部211，盛裝容器22放置於底座21上並位於凹陷部211內，如此可避免脫泡時因晃動而傾倒翻覆。其中盛裝容器22其內盛裝有液晶222，脫泡時液晶222內部的氣泡經由盛裝容器22上方的一開口221排出(如箭頭方向所示)。
如圖2B所示，於本實例中的盛裝容器22為一錐形瓶，上述底座21則包括一本體212以及一凸緣213，其中凸緣213呈環狀並連接於本體212的邊緣。特別地是，上述凸緣213環繞著盛裝容器22，用以限制盛裝容器22而不致在脫泡過程中因晃動而傾倒翻覆。
如圖所示，前述超音波產生器23設置於底座21內，於本實施例中主要透過上述超音波產生器23以非接觸的方式對液晶進行脫泡，以下將詳述液晶脫泡的方法。
接著請參閱圖3A，前述超音波產生器23所產生的超音波231作用於盛裝容器22內的液晶222，超音波231可於液晶222內部產生空穴現象(cavitation)，並在液晶222內部產生瞬間的真空泡232。
接著請參閱圖3B，超音波產生器23持續地產生超音波231並於液晶222內部形成大量的真空泡232，此時存在液晶222中的氣體223將迅速進入上述真空泡232內並結合為一較大的氣泡，如此可加速液晶222中的氣體223由上方開口221排出。
如前所述，前述液晶222中的氣體223藉由真空泡232作用而可結合成一較大的氣泡(如圖3C所示)，由於液晶222外部處於真空狀態，因此氣體223可迅速地經由盛裝容器22的開口221而向外逸出。
上述液晶脫泡過程可持續不斷的進行，直到液晶222中的氣體223全部逸出為止。需特別說明的是，雖然圖示中均以一個盛裝容器22做說明，然而亦可於前述真空腔室1內設置多個液晶脫泡裝置2，藉此可同時對多個盛裝容器22內的液晶222進行脫泡。其中，前述底座21及盛裝容器22亦不限於圖上所示的外型，而可視需要而改變。
接著請參閱圖4，為了驗證本發明的超音波脫泡方式對於雜質的影響，首先在一真空腔室1內將一剛開瓶的液晶材料分裝至一A瓶以及一B瓶，其中A瓶與B瓶在相同條件下進行脫泡，差別僅在於A瓶的液晶乃藉由本發明的超音波脫泡方式進行脫泡，而B瓶則為一般真空脫泡而並未施以超音波。
表2A瓶與B瓶內液晶雜質含量比較圖(count/ml)
由表2中的實驗數據可以看出A瓶在B瓶的對照下並不會對液晶內的雜質含量產生顯著的影響，亦即A瓶即使經過超音波脫泡處理後，亦不會大幅增加液晶內的雜質含量。由此可知，本發明相較於傳統利用攪拌棒的液晶脫泡方式不僅可確保液晶的品質，同時可大幅地縮短脫泡時間，因此亦更能適用於滴注式液晶灌注工藝(ODF)。
綜上所述，本發明提供一種可減少液晶汙染的脫泡系統以及液晶脫泡方法，特別適用於滴注式液晶灌注工藝(ODF)當中，其中透過超音波產生器以非接觸的方式對液晶進行脫泡，不僅可避免液晶中雜質的產生，同時可大幅縮短減少液晶脫泡時間，進而有效地提升脫泡效率。
雖然本發明以優選實施例揭露如上，然而其並非用以限定本發明，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍應當以後附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種減少液晶汙染的脫泡系統，包括一真空腔室；以及一液晶脫泡裝置，設置於該真空腔室內，該液晶脫泡裝置包括一底座；一盛裝容器，設置於該底座上，用以盛裝該液晶；以及一超音波產生器，發出一超音波至該液晶，並於該液晶中形成多個真空泡。
2.如權利要求1所述的減少液晶汙染的脫泡系統，其中該盛裝容器具有一開口。
3.如權利要求1所述的減少液晶汙染的脫泡系統，其中該底座具有一凹陷部，該盛裝容器設置於該凹陷部內。
4.如權利要求1所述的減少液晶汙染的脫泡系統，其中該底座具有一本體以及一凸緣，該凸緣連接該本體，且環繞該盛裝容器。
5.如權利要求4所述的減少液晶汙染的脫泡系統，其中該本體呈一圓形，該凸緣呈環狀並環繞於該本體的邊緣。
6.如權利要求1所述的減少液晶汙染的脫泡系統，其中該超音波產生器設置於該底座內。
7.如權利要求1所述的減少液晶汙染的脫泡系統，包括多個液晶脫泡裝置。
8.如權利要求1所述的減少液晶汙染的脫泡系統，適用於滴注式液晶灌注工藝(ODF)。
9.一種減少液晶汙染的脫泡方法，包括提供一超音波產生器，發出一超音波至該液晶，並於該液晶中形成多個真空泡。
10.如權利要求9所述的減少液晶汙染的脫泡方法，其還包括提供一盛裝容器，用以盛裝該液晶，該盛裝容器具有一開口，該液晶中的一氣體進入該等真空泡中，並由該開口逸出。
11.如權利要求10所述的減少液晶汙染的脫泡方法，其還包括提供一底座，用以承載該盛裝容器。
12.如權利要求11所述的減少液晶汙染的脫泡方法，其中該底座具有一凹陷部，該盛裝容器設置於該凹陷部內。
13.如權利要求12所述的減少液晶汙染的脫泡方法，其中該超音波產生器設置於該底座內。
全文摘要
一種減少液晶汙染的脫泡系統，包括一真空腔室以及一液晶脫泡裝置。上述液晶脫泡裝置設置於真空腔室內，包括一底座、一盛裝容器以及一超音波產生器。上述盛裝容器設置於底座上，用以盛裝上述液晶，其中上述超音波產生器用以發出一超音波至上述液晶，並於液晶中形成多個真空泡。
文檔編號C09K19/00GK1654109SQ20051005212
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月25日 優先權日2005年2月25日
發明者樓齊慶 申請人:友達光電股份有限公司