CN103424935B - 配向摩擦装置及配向摩擦方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配向摩擦装置及配向摩擦方法。该配向摩擦装置包括：基板载台，表面为摩擦布的配向滚筒，驱动该基板载台连同其所承载的待配向基板平移的驱动机构，以及升降臂，使该配向滚筒下表面适合于接触摩擦该待配向基板上表面及使该待配向基板上表面的侧边缘适合于刮擦该配向滚筒下表面，该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘分别设有沟槽，所述沟槽配置为适合于使该待配向基板的两侧边缘分别悬空于所述沟槽上。本发明还提供了配向摩擦方法。本发明的配向摩擦装置及配向摩擦方法利用待配向基板将配向滚筒上的PI屑刮入沟槽中，避免PI屑随配向滚筒散落在待配向基板的AA区中，改善了配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。

Description

配向摩擦装置及配向摩擦方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器制造技术领域，尤其涉及一种配向摩擦装置及配向摩擦方法。
背景技术
配向摩擦（Rubbing）制程是制造薄膜晶体管液晶显示器过程中的一道重要工序，位于成盒工艺之前，一般会在扭曲阵列（TN，TwistedNematic)模式、平面切换(IPS,Inplaneswitching)和边缘场切换（FFS，Fringefieldswitching)模式中用到，从而对已经涂覆取向液的薄膜晶体管（TFT，ThinFilmTransistor)阵列基板或彩色滤光片（CF，ColorFilter)基板进行配向操作。
配向摩擦（Rubbing）制程具体是指用柔软的摩擦布以一定方向在配向膜的表面摩擦，从而形成使液晶依一定方向排列的沟槽。Rubbing制程还要产生预倾角，以保证液晶能够朝同一个方向站立。因此，Rubbing制程在液晶显示器的制造过程中是非常重要的部分。
配向摩擦制程所使用的配向摩擦装置主要由配向滚筒（RubbingRoller）、摩擦布、升降臂、基板载台所组成，摩擦布预先贴附在配向滚筒表面，升降臂可以控制配向滚筒与基板载台之间的相对垂直距离，通过调整垂直距离可以使配向滚筒上的摩擦布以适当的配向压力接触基板载台上承载的基板以进行摩擦。一般而言，影响配向制程的参数包括基板载台的移动速度、配向滚筒的半径、配向滚筒的转速、配向次数与配向压力等因素；其中转速与移动速度为制程控制参数，而摩擦布材质的选用则与配向后基板良率优劣息息相关。摩擦布的材质一般可分为棉（Cotton）、人造纤维（Rayon）、尼龙（Nylon）等。
现有技术中，在对配向膜表面进行Rubbing制程之前，首先将摩擦布贴附在配向滚筒表面，然后将表面贴有摩擦布的配向滚筒在放置有预摩擦基板的配向摩擦装置上对配向滚筒表面的摩擦布进行预摩擦，使得配向滚筒上的摩擦布的绒毛方向的朝向相同，用于在配向摩擦制程中形成使液晶依一定方向排列的沟槽。
配向摩擦（Rubbing）在现有LCD制造技术中是非常重要的环节,但是无可避免的,Rubbing将会对配向膜造成些许的微粉尘（即PI(Polyimide，聚酰亚胺)屑），这些粉尘将会形成碎亮点与亮度不均匀（Mura）缺陷，因此如何降低因配向摩擦制程（RubbingProcess）所引起的微粉尘将是各面板厂努力的重点。
参见图1，其为现有技术中配向摩擦制程产生微粉尘累积的原理示意图。基板载台11按箭头所示方向进行平移，待配向的基板12设置于基板载台11上并且随同基板载台11按箭头所示方向相对配向滚筒13平移，配向滚筒13表面设有摩擦布14，摩擦布14摩擦基板12的表面产生PI屑15，由于基板载台11与基板12之间的断差，将会使配向滚筒13上的PI屑15累积于图1中虚线表示处，并有很高几率反溅至基板12上，从而形成碎亮点与Mura缺陷。
参见图2，其为现有技术中配向摩擦制程所产生各类缺陷的扫描电镜照片示意图。基板载台21及其上设置的基板22按箭头所示方向相对配向滚筒23平移，配向滚筒23表面设有摩擦布24，配向摩擦制程完成后，通过在基板22上的区域221进行扫描电镜照相，可显示现有技术中配向摩擦制程所产生的各类缺陷，例如：PI沉积现象；不规则刮痕；PI刮痕，ITO（氧化铟锡）塌陷。
现以图2为例说明碎亮点与Mura缺陷的产生过程：1.当配向滚筒23相对基板载台21及基板22的平移方向按顺时针方向旋转时，由于悬崖效应，配向滚筒23右侧的PI屑将被摩擦布24带走而在左侧聚集；2.由于狭缝效应，被带走的PI屑将集中在摩擦布24与基板22的狭缝中或稍被带走；3.由于距离效应，被带走的PI屑不经任何配向随即又回到基板22上另一处；4.其中遗留在AA区（有效显示区）中的PI屑将形成碎亮点；5.其中远离配向滚筒23的PI屑形成Mura。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种配向摩擦装置，改善配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。
本发明的又一目的在于提供一种配向摩擦方法，改善配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种配向摩擦装置，其主要包括：用于承载待配向基板的基板载台，表面为摩擦布的配向滚筒，驱动该基板载台连同其所承载的待配向基板相对该配向滚筒平移的驱动机构，以及用于调节该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离的升降臂，该相对垂直距离配置为使该配向滚筒下表面适合于接触摩擦该待配向基板上表面及使该待配向基板上表面的侧边缘适合于刮擦该配向滚筒下表面，该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘分别设有沟槽，所述沟槽配置为适合于使该待配向基板的两侧边缘分别悬空于所述沟槽上。利用待配向基板将高速旋转中的配向滚筒上的PI屑刮入沟槽中，使得PI屑可以累积在沟槽当中，不会反溅至待配向基板上，避免PI屑随配向滚筒散落在待配向基板的AA区中。
其中，还包括第一清洁滚筒，该第一清洁滚筒相对该基板载台平移方向设置于该基板载台后方并且配置为与该基板载台连动进行平移，该第一清洁滚筒上表面的高度配置为适合于接触摩擦该配向滚筒的下表面。当第一清洁滚筒移动至配向滚筒下方时，配向滚筒与第一清洁滚筒互相摩擦，借以清洁配向滚筒上的PI屑。
其中，还包括第二清洁滚筒，该第二清洁滚筒配置为与该第一清洁滚筒接触摩擦并且与该基板载台连动进行平移。借以进一步清洁第一清洁滚筒。
其中，该第二清洁滚筒位于该第一清洁滚筒正下方。
其中，还包括真空吸尘器，所述真空吸尘器设置于所述沟槽内。借由沟槽内的真空吸尘器将PI屑吸走，避免PI屑满溢出来。
其中，该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离为0.1至0.6毫米。
其中，该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离为0.2至0.5毫米。
本发明还提供了一种配向摩擦方法，主要包括：
步骤40、提供一配向摩擦装置，包括：用于承载待配向基板的基板载台，表面为摩擦布的配向滚筒，驱动该基板载台连同其所承载的待配向基板相对该配向滚筒平移的驱动机构，以及用于调节该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离的升降臂，设置在该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘的沟槽，设置在所述沟槽内的真空吸尘器，第一清洁滚筒及第二清洁滚筒；
步骤41、通过该升降臂配置该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离，使该配向滚筒下表面适合于接触摩擦该待配向基板上表面及使该待配向基板上表面的侧边缘适合于刮擦该配向滚筒下表面；
步骤42、将该第一清洁滚筒配置为与该基板载台连动，使该第一清洁滚筒上表面的高度配置为适合于接触摩擦该配向滚筒的下表面，同时将该第二清洁滚筒配置为与该第一清洁滚筒接触摩擦并且与该基板载台连动；
步骤43、驱动基板载台连同其所承载的待配向基板相对配向滚筒平移；
步骤44、通过在该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘分别设置的沟槽收集从配向滚筒下表面刮擦下来的PI屑；
步骤45、通过所述真空吸尘器吸走所述沟槽内的PI屑。
其中，还包括：步骤46、当相对该基板载台平移方向在其后方设置的第一清洁滚筒平移至所述配向滚筒下方时，通过该第一清洁滚筒清洁该配向滚筒。
本发明的配向摩擦装置利用待配向基板将高速旋转中的配向滚筒上的PI屑刮入沟槽中，避免PI屑随配向滚筒散落在待配向基板的AA区中，改善了配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。
本发明的配向摩擦方法利用待配向基板将高速旋转中的配向滚筒上的PI屑刮入沟槽中，避免PI屑随配向滚筒散落在待配向基板的AA区中，改善了配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有技术中配向摩擦制程产生微粉尘累积的原理示意图；
图2为现有技术中配向摩擦制程所产生各类缺陷的扫描电镜照片示意图；
图3及图4为本发明配向摩擦装置一较佳实施例的原理结构图；
图5为本发明配向摩擦方法一较佳实施例的流程图。
具体实施方式
参见图3及图4，其为本发明配向摩擦装置一较佳实施例的原理结构图。本发明的配向摩擦装置主要包括：用于承载待配向基板32的基板载台31，表面为摩擦布34的配向滚筒33，驱动该基板载台31连同其所承载的待配向基板32相对该配向滚筒33平移的驱动机构（未图示），以及用于调节该配向滚筒33下表面与该待配向基板32上表面之间的相对垂直距离h的升降臂（未图示），该相对垂直距离h配置为使该配向滚筒33下表面适合于接触摩擦该待配向基板32上表面及使该待配向基板32上表面的侧边缘321和322适合于刮擦该配向滚筒33下表面，该基板载台31上对应于该待配向基板32平移方向上的相对两侧边缘321和322分别设有沟槽311和312，所述沟槽311和312配置为适合于使该待配向基板32的两侧边缘321和322分别悬空于所述沟槽311和312上。
图3及图4中配向滚筒33顺时针旋转，图3至图4的变化显示了基板载台31连同其所承载的待配向基板32按箭头方向平移的动作，待配向基板32必须超出沟槽311和312的内侧边缘，从而利用待配向基板32与沟槽311和312间的断差将配向滚筒33上的PI屑35刮除下来。本发明避免了配向摩擦制程中的悬崖效应，利用待配向基板32将高速旋转中的配向滚筒33上的PI屑35刮入沟槽311或312中，使得PI屑35可以累积在沟槽311或312当中，不会反溅至待配向基板32上，避免PI屑35随配向滚筒33散落在待配向基板32的AA区中。
该较佳实施例中还包括第一清洁滚筒36，该第一清洁滚筒36相对该基板载台31平移方向设置于该基板载台31后方并且配置为与该基板载台31连动进行平移，该第一清洁滚筒36上表面的高度配置为适合于接触摩擦该配向滚筒33的下表面，例如，该第一清洁滚筒36上表面的高度可以设置为与待配向基板32的上表面相同。随着基板载台31的平移，当第一清洁滚筒36移动至配向滚筒33下方时，配向滚筒33与第一清洁滚筒36互相摩擦，借以清洁配向滚筒33上的PI屑35。该较佳实施例还包括第二清洁滚筒37，该第二清洁滚筒37配置为与该第一清洁滚筒36接触摩擦并且与该基板载台31连动进行平移，借以进一步清洁第一清洁滚筒36。该第二清洁滚筒37可以位于该第一清洁滚筒36正下方。由于第一清洁滚筒36和第二清洁滚筒37都与基板载台31连动，因此基板载台31前进/后退时会带动第一清洁滚筒36和第二清洁滚筒37前进/后退。可以理解，还可以在本发明中应用更多清洁滚筒。
该较佳实施例进一步还包括设置于所述沟槽311和312内的真空吸尘器（Vacuum）。借由沟槽311和312内的真空吸尘器将PI屑35吸走，按箭头方向排出，避免PI屑35满溢出来。
该较佳实施例中，该配向滚筒33下表面与该待配向基板32上表面之间的相对垂直距离h可以为0.1至0.6毫米；该配向滚筒33下表面与该待配向基板32上表面之间的相对垂直距离h也可以为0.2至0.5毫米。该相对垂直距离h按照可以使该配向滚筒33下表面适合于以适当的配向压力接触摩擦该待配向基板32上表面及使该待配向基板32上表面的侧边缘321和322适合于刮擦该配向滚筒33下表面的标准来选择。
虽然图3及图4仅绘示本发明配向摩擦装置一较佳实施例的原理结构图，但是不影响本领域技术人员的实施。实际应用中，驱动该基板载台31连同其所承载的待配向基板32相对该配向滚筒33平移的驱动机构可以是一滑轨，由于第一清洁滚筒36和第二清洁滚筒37都与基板载台31连动，因此第一清洁滚筒36和第二清洁滚筒37可以选择与基板载台31连接或者安装至该该滑轨上。该滑轨可以安装至一机架上，配向滚筒33可以通过升降臂固定至该机架上，从而将配向滚筒33配置为在水平方向上固定不动并且可以由升降臂控制上下动作以调节高度。待配向基板32可以选择以各种方式固定至基板载台31上，例如通过夹具固定，或者通过真空吸附等方式。
参见图5，其为本发明配向摩擦方法一较佳实施例的流程图。根据本发明的配向摩擦装置，本发明相应提供了一种配向摩擦方法，主要包括：
步骤40、提供一配向摩擦装置，包括：用于承载待配向基板的基板载台，表面为摩擦布的配向滚筒，驱动该基板载台连同其所承载的待配向基板相对该配向滚筒平移的驱动机构，以及用于调节该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离的升降臂，设置在该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘的沟槽，设置在所述沟槽内的真空吸尘器，第一清洁滚筒及第二清洁滚筒；
步骤41、通过该升降臂配置该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离，使该配向滚筒下表面适合于接触摩擦该待配向基板上表面及使该待配向基板上表面的侧边缘适合于刮擦该配向滚筒下表面；
步骤42、将该第一清洁滚筒配置为与该基板载台连动，使该第一清洁滚筒上表面的高度配置为适合于接触摩擦该配向滚筒的下表面，同时将该第二清洁滚筒配置为与该第一清洁滚筒接触摩擦并且与该基板载台连动；
步骤43、驱动基板载台连同其所承载的待配向基板相对配向滚筒平移；
步骤44、通过在该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘分别设置的沟槽收集从配向滚筒下表面刮擦下来的PI屑;
步骤45、通过所述真空吸尘器吸走所述沟槽内的PI屑。
该配向摩擦方法可以进一步包括：步骤46、当相对该基板载台平移方向在其后方设置的第一清洁滚筒平移至所述配向滚筒下方时，通过该第一清洁滚筒清洁该配向滚筒。
综上所述，本发明的配向摩擦装置利用待配向基板将高速旋转中的配向滚筒上的PI屑刮入沟槽中，避免PI屑随配向滚筒散落在待配向基板的AA区中，改善了配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。本发明的配向摩擦方法利用待配向基板将高速旋转中的配向滚筒上的PI屑刮入沟槽中，避免PI屑随配向滚筒散落在待配向基板的AA区中，改善了配向摩擦制程所引起的亮点与Mura缺陷。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种配向摩擦装置，包括：用于承载待配向基板(32)的基板载台(31)，表面为摩擦布(34)的配向滚筒(33)，该基板载台(31)上对应于该待配向基板(32)平移方向上的相对两侧边缘(321、322)分别设有沟槽(311、312)，所述沟槽(311、312)配置为适合于使该待配向基板(32)的两侧边缘(321、322)分别悬空于所述沟槽(311、312)上，其特征在于，还包括：驱动该基板载台(31)连同其所承载的待配向基板(32)相对该配向滚筒(33)平移的驱动机构，以及用于调节该配向滚筒(33)下表面与该待配向基板(32)上表面之间的相对垂直距离的升降臂，该相对垂直距离配置为使该配向滚筒(33)下表面适合于接触摩擦该待配向基板(32)上表面及使该待配向基板(32)上表面的侧边缘(321、322)适合于刮擦该配向滚筒(33)下表面；
还包括第一清洁滚筒(36)，该第一清洁滚筒(36)相对该基板载台(31)平移方向设置于该基板载台(31)后方并且配置为与该基板载台(31)连动进行平移，该第一清洁滚筒(36)上表面的高度配置为适合于接触摩擦该配向滚筒(33)的下表面；
还包括第二清洁滚筒(37)，该第二清洁滚筒(37)配置为与该第一清洁滚筒(36)接触摩擦并且与该基板载台(31)连动进行平移。
2.如权利要求1所述的配向摩擦装置，其特征在于，该第二清洁滚筒(37)位于该第一清洁滚筒(36)正下方。
3.如权利要求1所述的配向摩擦装置，其特征在于，还包括真空吸尘器，所述真空吸尘器设置于所述沟槽(311、312)内。
4.如权利要求1所述的配向摩擦装置，其特征在于，该配向滚筒(33)下表面与该待配向基板(32)上表面之间的相对垂直距离为0.1至0.6毫米。
5.如权利要求4所述的配向摩擦装置，其特征在于，该配向滚筒(33)下表面与该待配向基板(32)上表面之间的相对垂直距离为0.2至0.5毫米。
6.一种配向摩擦方法，其特征在于，包括：
步骤40、提供一配向摩擦装置，包括：用于承载待配向基板的基板载台，表面为摩擦布的配向滚筒，驱动该基板载台连同其所承载的待配向基板相对该配向滚筒平移的驱动机构，以及用于调节该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离的升降臂，设置在该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘的沟槽，设置在所述沟槽内的真空吸尘器，第一清洁滚筒及第二清洁滚筒；
步骤41、通过该升降臂配置该配向滚筒下表面与该待配向基板上表面之间的相对垂直距离，使该配向滚筒下表面适合于接触摩擦该待配向基板上表面及使该待配向基板上表面的侧边缘适合于刮擦该配向滚筒下表面；
步骤42、将该第一清洁滚筒配置为与该基板载台连动，使该第一清洁滚筒上表面的高度配置为适合于接触摩擦该配向滚筒的下表面，同时将该第二清洁滚筒配置为与该第一清洁滚筒接触摩擦并且与该基板载台连动；
步骤43、驱动基板载台连同其所承载的待配向基板相对配向滚筒平移；
步骤44、通过在该基板载台上对应于该待配向基板平移方向上的相对两侧边缘分别设置的沟槽收集从配向滚筒下表面刮擦下来的PI屑；
步骤45、通过所述真空吸尘器吸走所述沟槽内的PI屑。
7.如权利要求6所述的配向摩擦方法，其特征在于，还包括：
步骤46、当相对该基板载台平移方向在其后方设置的第一清洁滚筒平移至所述配向滚筒下方时，通过该第一清洁滚筒清洁该配向滚筒。
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