专利名称：摩擦lcd基底的装置与方法
技术领域：
本发明是有关于一种摩擦液晶显示器(liquid crystal display，LCD)基底的装置与方法。本发明特别是有关于一种摩擦LCD基底中的对准层的装置与方法。
背景技术：
阴极射线管(CRT)已作为现今桌上型电脑与客厅的标准监视器约半世纪之久。然而，CRT现在正面临着以LCD为基础的监视器或显示器面板的竞争。
大部份的LCD装置利用液晶的光电效应当成光调变，比如薄膜晶体管(TFT)LCD的扭转向列型(twisted nematic，TN)效应与横向电场形式(in-plane switching，IPS)效应。现在所使用的LCD大部份是TFT-LCD，其结构乃为将液晶填充于两个玻璃版的夹层结构。
液晶同时拥有特性液体的流动性与固体的长范围层级性。液晶分子具有条状的单一结构，且其具有非等向性的特性。
所用的LCD有关于液晶晶胞所形成的像素，液晶晶胞将响应于电压而改变经过其内部的光的极性方向。液晶分子的极性方向侧由对准层的摩擦方向而决定。
LCD制造商一般使用摩擦(rub)工艺来形成固定方向的直线凹槽于经硬化的对准层上，使得液晶分子可对准于该固定方向。摩擦工艺通过摩擦滚筒与对准层间的机械接触而实现。然而，如果摩擦滚筒意外地或不规则地恶化，对准层上的区域缺陷将不易被侦测到，直到制造出数以百计的缺陷液示器以后，因而这些有缺陷的显示器将被丢弃。甚至，摩擦率将被摩擦滚筒的不良条件或不稳定性而被大幅恶化。因而，需要改善现有摩擦工艺的摩擦滚筒以增加可靠性与增强摩擦性能。
发明内容
本发明提供一种摩擦LCD基底中的对准层的装置与方法。
本发明提供一种摩擦工艺，其有关于在该摩擦工艺中的一额外调节步骤，以减少摩擦缺陷并增强性能。本发明的摩擦装置除了包括摩擦滚筒外，更包括调节滚筒，以实时恢复该摩擦滚筒以增长摩擦工艺中的该滚筒的生命周期并增加摩擦率。
因而，本发明并用摩擦滚筒与调节滚筒，以改良摩擦品质并增强摩擦性能。通过并用调节滚筒与摩擦滚筒，摩擦工艺包括额外调节步骤以调节摩擦滚筒。该调节步骤可加长摩擦滚筒的生命周期，使得摩擦滚筒不需经常更换，因而缩短量产周期时间并增加量产率。
如上所述，本发明提供一种摩擦装置，包括一平台；一传动带，位于该平台上；一基板，放置于该传动带上；一摩擦滚筒，放置于该基板上，其表面具有一摩擦布料；一调节滚筒，放置于该摩擦滚筒旁边且位于该基板上，其表面具有一调节布料。多个第一与第二绒毛纤维分别形成于该摩擦布料的表面与该调节布料的表面上。旋转该摩擦滚筒的一第一旋转方向相反于旋转调节滚筒旋转的一第二旋转方向，且该摩擦滚筒与该调节滚筒间相隔一既定间距，使得调节滚筒上的该调节布料的该第二绒毛纤维能接触到摩擦滚筒上的该摩擦布料的该第一绒毛纤维，因而能回复该摩擦滚筒上的该摩擦布料。
图1为液晶层中的液晶分子的扭转结构；图2A为摩擦工艺的显示图；图2B为摩擦工艺的移动方向与摩擦方向的俯视图；以及图3为根据本发明的实施例的并用摩擦滚筒与调节滚筒于摩擦工艺中的显示图。
100扭转液晶200LCD基底202对准层204摩擦滚筒206摩擦布料210移动基板300基底301对准层302摩擦滚筒
304调节滚筒306摩擦布料308调节布料309排气盖板310移动基板312传动带320平台具体实施方式
市面上的大部份LCD，比如，主动阵列型LCD(AMLCD)，属于扭转向列型(twisted nematic，TN)，其使用线性极化器来传送或阻挡光线。线性极化器吸收(或阻挡)未极化于其正确方向的光线，而且极化于其方向的光线通过。
对尚未施加电场的扭转态中的液晶层而言，光线因为液晶的扭转结构而导致90度的旋转。这是因为，扭转液晶100自然地将其本身排序于如图1所示的层中，液晶层(作用类似极化器)将光极化方向从A轴改变成B轴。
当液晶层中的液晶分子对准于摩擦工艺中时，可形成图1所示的扭转结构。一般来说，LCD工艺的流程可如下所述分别形成对准(方向)层于上下版上；通过摩擦工艺而将对准层放置于适当位置以适当对准在对准层上的液晶；移除间隔物(spacer)并组合此两个玻璃板；以及将液晶填入至该晶胞中。LCD装置是由将液晶分子放置于一对基底元件之间而成，至少有一基底元件可透光。该对基底元件可由形成显示电极于透光基底上而获得，之后征成对准层于包含六电极的该基底上。对准层可对准液晶分子于某一方向上。为提供此功能，对准层的表面要被摩擦装置来摩擦。
在摩擦工艺中，直线凹槽是以固定方向形成于对准层内，使得液晶分子可对准于该固定方向。摩擦工艺通过摩擦滚筒与对准层间的机械接触而实施。图2A为摩擦工艺的观念。摩擦工艺施加于覆盖于LCD基底200的表面上的对准层202。比如，对准层材质包括聚亚烯胺(PI，polyimide)或聚醯胺一醯胺酸(PA，poly amic acid)，而基底的材质包括玻璃。在摩擦工艺中，放置于移动基板210上的LCD基底200是通过摩擦滚筒204的下方，而覆盖于摩擦滚筒204上的摩擦布料206摩擦对准层202。摩擦滚筒204一般为旋转滚筒，其由铝所制成且覆盖着摩擦布料206。基板210由下方的传送带(未示出)所移动。制造摩擦布料206的材质可包括人造丝，棉或尼龙等。摩擦布料是相似于丝绒的布料，其表面具有细毛(亦即具有众多的绒毛纤维)。摩擦布料必需具有不易脱落的高密度与均匀的绒毛纤维于表面上。
摩擦对准层的表面提供将液晶保留于其扭转态所需的能量，因而导致液晶的表面对准摩擦方向。图2B的放大线代表由摩擦所形成的平行于摩擦对准层的摩擦方向A的凹槽。如果没有摩擦的影响，液晶分子将随机排序，如图2B中的摩擦滚筒204左方所示(摩擦前)。
通常，对准层的摩擦方向与对准层的移动方向间存在有倾斜角度θ。如图2B所示，对准层的摩擦方向A与移动方向B的倾斜角度θ乃介于0-90度之间，较好是45度。但是，在超扭转向列(STN)LCD装置中，液晶分子以基底元件间的扭转成180度或更大(比如，210-260度)的范围内而对准。倾斜角度θ可根据对准层的材质或产品需求而调整。在摩擦工艺中，必需考量许多参考来控制倾斜角度与决定摩擦强度，包括滚筒的摩擦速度与下压力，基板的移动速度，摩擦时间与绒毛压痕等。
然而，如果摩擦滚筒意外或不规则地恶化，可造成对准层的缺陷，因而导致有缺陷的显示器。通常，摩擦滚筒的恶化是由摩擦布料所造成。亦即，摩擦布料表面上的绒毛被压平或压扁。为避免恶化滚筒所造成的对准层上的区域缺陷，在其严重恶化之前，必需恢复或回复摩擦滚筒。
因而，本发明提供摩擦工艺，其有额外调节(conditioning)步骤以增强性能。除了摩擦滚筒外，本发明的摩擦装置更包括一调节滚筒。图3为根据本发明的实施例的应用于摩擦工艺中的摩擦滚筒与调节滚筒。
摩擦工艺的进行是将圆柱形摩擦滚筒以既定压力来下压基底上的该对准层，并在旋转摩擦滚筒时，以既定方向(亦即摩擦方向)移动基底。摩擦工艺对置放于移动基板310上的基底300进行。基板310放置于传动带312上，而传动带312放于平台320内。在该平台320中，基板310承载基底300。传动带312可沿着移动方向B来移动基底300至既定位置或水平地旋转基底300以调整倾斜角度。基底300包括对准层301。对不同LCD基底而言，可用不同材质来形成对准层。传动带312所移动的基底300在覆有摩擦布料306的摩擦滚筒302下方移动。如图3所示，调节滚筒304位于摩擦滚筒302的旁边，使得摩擦滚筒可通过表面接触而被调节滚筒304调整。排气盖板(exhaust cover plate)309排列于调节滚筒304下方但在基底300上方，其用以避免调节滚筒304接触至下方的基底300。摩擦滚筒302，调节滚筒304与排气盖板309连接至或固定至平台320。通过应用调节滚筒与摩擦滚筒，摩擦工艺包括额外的调整步骤。
调节滚筒304是机动旋转滚筒，其旋转方向相反于摩擦滚筒302的旋转方向。亦即，如果调节滚筒304顺时针方向旋转，且摩擦滚筒302为逆时针方向旋转，反之亦然。摩擦滚筒302与调节滚筒304的旋转速度可根据调整程度而调整。较好是，调整摩擦304的旋转速度快于摩擦滚筒302的旋转方向。调节滚筒304的结构相似于摩擦滚筒302，其为由铝所制成的滚筒且覆盖有调节布料308。相似地，制造调节布料308的材质可包括人造丝，棉或尼龙等，可取决于工艺需求。调节布料是相似于摩擦布料，其表面具有细毛(亦即具有众多的绒毛纤维)。摩擦滚筒与调节滚筒间相距既定间隔，使得调节布料上的绒毛纤维可接触到摩擦布料上的绒毛纤维。因为调节滚筒304的旋转方向相反于摩擦滚筒302的旋转方向，覆盖于调节滚筒304上的调节布料308可恢复摩擦滚筒302上的摩擦布料306。经由调节布料与摩擦布料间的绒毛接触，摩擦布料表面上的绒毛可回复(或调整)至原始(所需)情况。
可调整调节滚筒与摩擦滚筒的位置以改变调节滚筒与摩擦滚筒间的间距。调节滚筒可以受控方式横扫过摩擦滚筒的表面，或具足够面积来调节摩擦滚筒的接触至基底的整个表面。调节可在原处(此时正在摩擦基底)进行，不在原处(基底间)进行或以两者合并方式进行。摩擦滚筒受调节的方式相关于摩擦滚筒的受损程度。
利用本发明的摩擦装置或摩擦方法，本发明更提供一种LCD装置与制造LCD装置的方法。此种LCD装置包括一对基底元件，该对基底元件的至少一个能透光，以及置于该对基底元件间的一液晶。该对基底元件的至少一个包括被一摩擦装置所摩擦的一对准层。该摩擦装置包括具有摩擦布料于表面上的一摩擦滚筒，其中该摩擦布料的表面具有多个第一绒毛纤维，其中该摩擦滚筒相对于该基底元件而移动以对该对准层摩擦；以及放置于该摩擦滚筒旁边的一调节滚筒，其具有调节布料于该调节滚筒的表面，其中该调节布料的表面具有多个第二绒毛纤维。摩擦滚筒旋转的一第一旋转方向相反于调节滚筒旋转的一第二旋转方向，且该摩擦滚筒与该调节滚筒间相隔一既定间距，使得调节滚筒上的该调节布料的该第二绒毛纤维能接触到摩擦滚筒上的该摩擦布料的该第一绒毛纤维。
一般而言，摩擦滚筒的不稳定性或恶化将导致不良摩擦性能或错误的摩擦。在此例中，调节有助于恢复摩擦滚筒，因而减少摩擦缺陷与增加摩擦性能。甚至，因为摩擦滚筒的错误是摩擦率衰减的主要原因，调节摩擦滚筒有助于增长摩擦工艺中的摩擦的生命周期，且增加摩擦率。
因而，本发明提供并用于调节滚筒的摩擦滚筒，以改善摩擦品质并增强摩擦性能。并用摩擦滚筒与调节滚筒，摩擦工艺包括额外调节步骤以调节摩擦滚筒。调节步骤可加长摩擦滚筒的使用周期，使得摩擦滚筒不需经常替换，因而缩短制造的周期时间并增加量产率。
权利要求
1.一种摩擦装置，其特征是，该装置包括一平台；一传动带，位于该平台上；一基板，放置于该传动带上；一摩擦滚筒，放置于该基板上并连接至该平台；一摩擦布料，位于该摩擦滚筒的一表面上，其中该摩擦布料的一表面具第多个第一绒毛纤维；一调节滚筒，放置于该摩擦滚筒旁边，其位于该基板上并连接至该平台；以及一调节布料，位于该调节滚筒的一表面上，其中该调节布料的一表面具第多个第二绒毛纤维；其中旋转该摩擦滚筒的一第一旋转方向相反于旋转调节滚筒旋转的一第二旋转方向，且该摩擦滚筒与该调节滚筒间相隔一既定间距，使得调节滚筒上的该调节布料的该第二绒毛纤维能接触到摩擦滚筒上的该摩擦布料的该第一绒毛纤维，因而能回复该摩擦滚筒上的该摩擦布料。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦顺时针旋转，且该摩擦滚筒逆时针旋转。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦逆时针旋转，且该摩擦滚筒顺时针旋转。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦的一第二旋转速度快于该摩擦滚筒的一第一旋转速度。
5.如权利要求1所述的装置，其特征是，该传动带将该基板上的一基底移动至一既定位置。
6.如权利要求1所述的装置，其特征是，更包括一盖板，其位于该调节滚筒底下以避免该该调节滚筒接触至该基底。
7.一种液晶显示器装置，其特征是，该装置包括一对基底元件，至少一个基底元件能透光；以及一液晶，置于该对基底元件间；其中至少一个基底元件包括被一摩擦装置所摩擦的一对准层，该摩擦装置包括一摩擦滚筒，其表面具有摩擦布料，其中该摩擦布料的一表面具有多个第一绒毛纤维，其中该摩擦滚筒相对于该基底元件而移动以对该对准层摩擦；以及一调节滚筒，位于该摩擦滚筒旁，其表面具有一调节布料，其中该调节布料的表面具有多个第二绒毛纤维；其中，该摩擦滚筒旋转的一第一旋转方向相反于调节滚筒旋转的一第二旋转方向，且该摩擦滚筒与该调节滚筒间相隔一既定间距，使得调节滚筒上的该调节布料的该第二绒毛纤维能接触到摩擦滚筒上的该摩擦布料的该第一绒毛纤维。
8.如权利要求7所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦顺时针旋转，且该摩擦滚筒逆时针旋转。
9.如权利要求7所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦逆时针旋转，且该摩擦滚筒顺时针旋转。
10.如权利要求7所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦的一第二旋转速度快于该摩擦滚筒的一第一旋转速度。
11.如权利要求7所述的装置，其特征是，更包括一盖板，其位于该调节滚筒底下且在该基底元件上方，以避免该该调节滚筒接触至该基底元件。
12.一种制造一液晶显示器装置的方法，其特征是，该方法包括将一液晶显示器基底通过一摩擦装置下方的一第一步骤，该摩擦装置包括一被动旋转的摩擦滚筒与一主动旋转的调节滚筒，该调节滚筒位于该摩擦滚筒旁边，该液晶显示器基底具有一对准层于其上，该摩擦滚筒的表面具有一摩擦布料，其中该摩擦布料的一表面具有多个第一绒毛纤维，使得当该摩擦滚筒旋转时，该对准层被该第一绒毛纤维摩擦，该调节滚筒的表面具有一调节布料，其中该调节布料的一表面具有多个第二绒毛纤维，使得该调节滚筒上的该调节布料的该些第二绒毛纤维能接触至该摩擦滚筒上的该摩擦布料的该些第一绒毛纤维，且其中，该摩擦滚筒旋转的一第一旋转方向相反于调节滚筒旋转的一第二旋转方向；将一对基底彼此结合的一第二步骤，该对基底中的至少一个系经过该第一步骤的摩擦；以及将一液晶射入至该对基底间的一第三步骤。
13.如权利要求12所述的方法，其特征是，如果该调节摩擦顺时针旋转，且该摩擦滚筒逆时针旋转。
14.如权利要求12所述的方法，其特征是，如果该调节摩擦逆时针旋转，且该摩擦滚筒顺时针旋转。
15.如权利要求12所述的装置，其特征是，如果该调节摩擦的一第二旋转速度快于该摩擦滚筒的一第一旋转速度。
16.如权利要求12所述的装置，其特征是，更包括一盖板，其位于该调节滚筒底下且在该液晶显示器基底上方，以避免该该调节滚筒接触至该基底。
全文摘要
本发明提供一种摩擦LCD基底中的对准层的装置与方法。本发明的摩擦装置除了包括摩擦滚筒外，更包括调节滚筒，以实时恢复该摩擦滚筒以增长摩擦工艺中的该滚筒的生命周期并增加摩擦率。通过并用摩擦滚筒与调节滚筒，摩擦工艺包括额外调节步骤以调节摩擦滚筒，因而缩短制造的周期时间并增加量产率。
文档编号B24B49/00GK1504812SQ0310036
公开日2004年6月16日 申请日期2003年1月13日 优先权日2002年12月5日
发明者官大双, 蓝益政, 陈盛龙 申请人:联华电子股份有限公司