光配向設備與光配向方法
【專利摘要】本發明涉及一種光配向設備，包含發光裝置、平臺、管路組與鼓風機。發光裝置具有紫外光光源與容置空間。紫外光光源位于容置空間中。當紫外光光源發射紫外光時，容置空間中的至少部分空氣將轉換為多個臭氧分子。平臺位于發光裝置下方。管路組具有第一開口與至少一第二開口。第一開口連通于容置空間，且第二開口朝向平臺。鼓風機連通于管路組。鼓風機用以從管路組的第一開口吸取在容置空間中的臭氧分子，并將臭氧分子從管路組的第二開口排出。
【專利說明】光配向設備與光配向方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關一種光配向設備與一種光配向方法。
【背景技術】
[0002]有關液晶顯示面板的液晶配向制程包括摩擦(rubbing)定向法外、光配向(photoalignment)法、斜向蒸著法、離子束配向法與奈米配向法等各種配向技術。其中，摩擦定向法已被顯示面板制造商廣泛使用。摩擦定向法是利用絨布滾輪摩擦配向膜的表面，使得配向膜的分子結構可沿同一方向排列。然而，當滾輪摩擦摩擦配向膜時，易造成粉塵顆粒與靜電殘留，而影響產品良率。
[0003]光配向法是利用紫外光偏光照射基板上的配向材料而使配向材料具有光學異向性。由于光配向法不需以滾輪摩擦配向膜，因此能提升產品良率與生產設備的穩定度。近年來，光配向法已應用于IPS (In-Plane Switching)顯示面板。已知的光配向法除了利用紫外光照射基板上的配向材料外，還可利用加熱設備與氧氣供應設備提升配向材料的反應速率。然而，加熱設備與氧氣供應設備均需額外購買，且會增加能源的消耗，難以降低生產成本。
【發明內容】
[0004]本發明的一技術態樣為一種光配向設備。
[0005]根據本發明一實施方式,一種光配向設備包含發光裝置、平臺、管路組與鼓風機。發光裝置具有紫外光光源與容置空間。紫外光光源位于容置空間中。當紫外光光源發射紫外光時，容置空間中的至少部分空氣將轉換為多個臭氧分子。平臺位于發光裝置下方。管路組具有第一開口與至少一第二開口。第一開口連通于容置空間，且第二開口朝向平臺。鼓風機連通于管路組。鼓風機用以從管路組的第一開口吸取在容置空間中的臭氧分子，并將臭氧分子從管路組的第二開口排出。
[0006]在本發明上述實施方式中，當紫外光光源發射紫外光時，容置空間中的空氣可轉換為高溫的臭氧分子，因此鼓風機可透過管路組的第一開口吸取容置空間中的臭氧分子，并將臭氧分子從管路組的第二開口排出。如此一來，當平臺承載覆蓋配向膜材料的基板時，基板可接觸從管路組的第二開口排出的臭氧分子并照射紫外光，使配向膜材料的配向性得以提升。
[0007]本發明的另一技術態樣為一種光配向設備。
[0008]根據本發明一實施方式，一種光配向設備包含紫外光光源、平臺、濾光片與管路組。紫外光光源具有第一波段與第二波段。平臺位于發光裝置下方。濾光片位于紫外光光源與平臺之間，且濾光片分隔出第一容置空間與第二容置空間。紫外光光源設置于第一容置空間。平臺設置于第二容置空間。第一波段無法穿透濾光片，而第二波段可穿透濾光片。管路組連通第一容置空間與第二容置空間。
[0009]本發明的又一技術態樣為一種光配向方法。[0010]根據本發明一實施方式，一種光配向方法包含下列步驟:提供覆蓋配向膜材料的基板于平臺上。利用紫外光光源照射配向膜材料。利用紫外光光源的第一波段將部分空氣轉換為多個臭氧分子。回收臭氧分子，且傳輸至基板。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1繪示了根據本發明的一實施方式的光配向設備的示意圖。
[0012]圖2繪示了圖1的光配向設備使用時且基板尚未移進曝光區域的示意圖。
[0013]圖3繪示了圖2的光配向設備使用時且基板位于曝光區域中的示意圖。
[0014]圖4繪示了圖1的光配向設備與已知設備對于基板上的配向膜材料的配向性-UV劑量關系圖。
[0015]圖5繪示了根據本發明另一實施方式的光配向設備的示意圖。
[0016]圖6繪示了圖5的光配向設備使用時且基板尚未移進曝光區域的示意圖。
[0017]圖7繪示了圖6的光配向設備使用時且基板位于曝光區域中的示意圖。
[0018]圖8繪示根據本發明一實施方式的光配向方法的流程圖。
[0019]符號說明
[0020]100:光配向設備 IOOa:光配向設備
[0021]110:發光裝置 112:紫外光光源
[0022]113:第一容置空間113’:第二容置空間
[0023]114:殼體115:通道
[0024]116:濾光片 117:入光面
[0025]118:出光面 119:偏光片
[0026]120:平臺122:平面
[0027]130:管路組 132:第一開口
[0028]133:第三開口 134:第二開口
[0029]134a:第二開口 135:第四開口
[0030]136:第一管路 138:第二管路
[0031]140:鼓風機 150:移動裝置
[0032]210:基板A:曝光區域
[0033]D:方向el:進入側
[0034]e2:移出側L1:紫外光
[0035]L2:紫外光 L3:線段
[0036]L4:線段L5:線段
[0037]P:路徑S1:步驟
[0038]S2:步驟S3:步驟
[0039]S4:步驟
【具體實施方式】
[0040]以下將以附圖揭示本發明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些已知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。
[0041]圖1繪示根據本發明一實施方式的光配向設備100的示意圖。如圖所示，光配向設備100包含發光裝置110、平臺120、管路組130與鼓風機140。其中，發光裝置110具有紫外光光源112與第一容置空間113。紫外光光源112位于第一容置空間113中。平臺120位于發光裝置110下方。管路組130具有第一開口 132與第二開口 134。第一開口 132連通于第一容置空間113，且第二開口 134朝向平臺120。鼓風機140連通于管路組130。
[0042]當紫外光光源112發射紫外光時，第一容置空間113中的至少部分空氣會受紫外光照射而轉換為多個臭氧分子。鼓風機140可從管路組130的第一開口 132吸取在第一容置空間113中的臭氧分子，并將臭氧分子從管路組130的第二開口 134排出。
[0043]在本實施方式中，發光裝置110包含殼體114與濾光片116。殼體114具有通道115，且通道115的兩端分別連通第一容置空間113與管路組130的第一開口 132。濾光片116位于殼體114上,且濾光片116與殼體114定義出第一容置空間113。濾光片116位于紫外光光源112與平臺120之間，且濾光片116分隔出第一容置空間113、第二容置空間113’。其中，第二容置空間113’可意指發光裝置110外的空間。濾光片116具有相對的入光面117與出光面118。入光面117面對紫外光光源112，出光面118面對至少部分的平臺120。濾光片116可用來過濾小于或等于240nm (例如200nm至240nm)的波段的光線,其材質可以包含玻璃，但不以玻璃為限。具體而言，當光線照射濾光片116時，波段為大于240nm的光線方可穿透濾光片116。
[0044]此外，光配向設備100還可包含偏光片119。偏光片119位于發光裝置110與平臺120之間。具體而言，請參閱第3圖，偏光片119位于濾光片116背對第一容置空間113的出光面118上，使得偏光片119位于濾光片116與平臺120之間。當光線穿透濾光片116與偏光片119時，光線可形成偏光而照射于基板210 (見第3圖)，以對覆蓋基板210的配向膜材料進行配向。于本實施例中，偏光片119并未接觸到臭氧分子與波長為240nm以下的紫外光，可增加使用壽命。但本發明不以此為限，于另一變形例中，偏光片119亦可設置在濾光片116上方,使得偏光片119位于發光裝置110與濾光片116之間。
[0045]平臺120設置于第二容置空間113’。當紫外光光源112發射紫外光時，紫外光在平臺120所在的平面122上形成曝光區域A，且曝光區域A的相對兩側分別定義為進入側el與移出側e2。管路組130的第二開口 134位于進入側el。在本實施方式中，光配向設備100還包含移動裝置150，使得平臺120可由移動裝置150帶動而在發光裝置110下方水平移動。
[0046]在本實施方式中，管路組130包含第一管路136與第二管路138。其中，第一管路136的兩端分別具有第一開口 132與第三開口 133，且第三開口 133連通鼓風機140的進氣口。第二管路138的兩端分別具有第二開口 134與第四開口 135，且第四開口 135連通鼓風機140的出氣口。然而，管路組130所具有的管路數量與管線設計并不用以限制本發明，只要管路組130可連通第一容置空間113與第二容置空間113’便可。
[0047]在以下敘述中，將詳細說明光配向設備100在使用時的狀態。
[0048]圖2繪示了圖1的光配向設備100使用時且基板210尚未移進曝光區域A的示意圖。覆蓋配向膜材料的基板210位于平臺120上。紫外光光源112具有第一波段與第二波段。第一波段可以為小于或等于240nm，第二波段可以為大于240nm。紫外光光源112可發出具第一波段與第二波段的紫外光LI。當紫外光LI經過濾光片116時，第一波段的紫外光無法穿透濾光片116而存留于第一容置空間113，使得周圍空氣(即第一容置空間113中的部分空氣)因第一波段的紫外光而轉換為臭氧分子；另外，第二波段的紫外光L2則可穿透濾光片116。當開啟紫外光光源112時，臭氧分子則會被紫外光光源112加熱，而使得臭氧分子的溫度大致介于40至60°C。
[0049]鼓風機140可透過管路組130的第一開口 132吸取第一容置空間113中的臭氧分子，并將臭氧分子從管路組130的第二開口 134排出，使臭氧分子可被回收而傳輸至平臺120上的基板210。也就是說，臭氧分子可沿路徑P移動。如此一來，基板210可接觸到從管路組130的第二開口 134排出的高溫臭氧分子，使基板210在照射紫外光L2前，可先被預熱并處在臭氧環境中。
[0050]當移動裝置150以方向D移動時，基板210隨平臺120以方向D由進入側el移進曝光區域A，可確保基板210的表面在移進曝光區域A前，已先通過第二開口 134的下方預熱并接觸臭氧分子。換言之，光配向設備100可回收紫外光光源112產生的熱氣與臭氧分子，并傳輸至基板210。
[0051]圖3繪示了圖2的光配向設備100使用時且基板210位于曝光區域A中的示意圖。同時參閱圖2與圖3，當基板210由進入側el移進曝光區域A而照射到紫外光L2時，濾光片116在平臺120上的正投影與基板210在平臺120上的正投影至少部分重迭，使得基板210上的配向膜材料可由第二波段的紫外光L2掃過。由于基板210已被預熱并處在臭氧環境中，因此當紫外光L2照射到基板210上的配向膜材料時，可提升配向膜材料的反應速率與配向性。接著，移動裝置150可將平臺120由曝光區域A的移出側e2移出，但并不用以限制本發明。
[0052]本發明的光配向設備100不需額外的加熱設備與氧氣供應設備便可提升配向膜材料的反應速率與配向性，因此能降低設備成本與電力成本。
[0053]圖4繪示了圖1的光配向設備100與已知設備對于基板上的配向膜材料的配向性-UV劑量關系圖。其中，線段L3為具配向膜材料的基板經圖1的光配向設備100后的量測結果。線段L4為具配向膜材料的基板僅照射紫外光后的量測結果。線段L5為具配向膜材料的基板經加熱與照射紫外光后的量測結果。由圖4可知，配向膜材料經光配向設備100后的配向性最佳。具體而言，由于光配向設備100所提供的高溫臭氧分子可用來加熱具配向膜材料的基板，因此比對線段L3與線段L4時，可發現線段L3的配向性優于線段L4。此夕卜，雖然線段L5的基板經加熱制程，雖可使反應加快，但配向性較差。光配向設備100所提供的臭氧分子可用來提升配向膜材料的配向性，因此比對線段L3與線段L5時，仍可發現線段L3的配向性優于線段L5。
[0054]應了解到，在以下敘述中，已敘述過的元件與連接關系將不再重復贅述，合先說明。
[0055]圖5繪示了根據本發明另一實施方式的光配向設備IOOa的示意圖。光配向設備IOOa包含發光裝置110、平臺120、管路組130與鼓風機140。與圖1的實施方式不同的地方在于:管路組130具有兩第二開口 134、134a，且第二開口 134位于曝光區域A的進入側el，第二開口 134a位于曝光區域A的移出側e2。移動裝置150可將平臺120由進入側el移進曝光區域A并從移出側e2移出。
[0056]在以下敘述中，將詳細說明光配向設備IOOa在使用時的狀態。
[0057]圖6繪示了圖5的光配向設備IOOa使用時且基板210尚未移進曝光區域A的示意圖。鼓風機140可透過管路組130的第一開口 132吸取第一容置空間113中的臭氧分子，并將臭氧分子從管路組130的第二開口 134、134a排出。在圖6的狀態中，基板210可接觸到從管路組130的第二開口 134排出的高溫臭氧分子，使基板210在照射紫外光L2前，可先被預熱并處在臭氧環境中。
[0058]當移動裝置150以方向D移動時，基板210隨平臺120以方向D由進入側el移進曝光區域A，可確保基板210的表面在移進曝光區域A前，已先通過第二開口 134的下方預熱并接觸臭氧分子。
[0059]圖7繪示了圖6的光配向設備IOOa使用時且基板位于曝光區域A中的示意圖。同時參閱圖6與圖7，當基板210由進入側el移進曝光區域A而照射到紫外光L2時，基板210上的配向膜材料可由第二波段的紫外光L2掃過。在本實施方式中，基板210可同時接觸到第二開口 134、134a排出的高溫臭氧分子，可使基板210的溫度更加均勻。接著，移動裝置150可將平臺120由曝光區域A的移出側e2移出。
[0060]圖8繪示了根據本發明一實施方式的光配向方法的流程圖。首先在步驟SI中，提供覆蓋配向膜材料的基板于平臺上，此平臺具水平移動的功能。當基板隨平臺移動至紫外光光源下方時，接著在步驟S2中，利用紫外光光源照射配向膜材料。由于紫外光光源經過濾光片，使得第一波段無法通過濾光片，而第二波段可穿透濾光片。之后在步驟S3中，利用紫外光光源的第一波段將部分空氣轉換為臭氧分子。接著在步驟S4中，回收臭氧分子，且傳輸至基板。例如可利用管路組與鼓風機將紫外光光源周圍的臭氧分子傳輸至基板。然而，上述各步驟的順序并不用以限制本發明，舉例來說，紫外光光源可以先開啟，使得紫外光光源的第一波段將部分空氣轉換為臭氧分子。接著回收臭氧分子，且傳輸至平臺上的基板。之后才以紫外光光源照射配向膜材料。
[0061]雖然本發明已以實施方式揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉本【技術領域】者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當由權利要求書界定為準。
【權利要求】
1.一種光配向設備，包含: 一發光裝置，具有一紫外光光源與一容置空間，該紫外光光源位于該容置空間中，其中當該紫外光光源發射一紫外光時，該容置空間中的至少部分空氣將轉換為多個臭氧分子；一平臺，位于該發光裝置下方； 一管路組，具有一第一開口與至少一第二開口，其中該第一開口連通于該容置空間，且該第二開口朝向該平臺；以及 一鼓風機，連通于該管路組，該鼓風機用以從該管路組的該第一開口吸取在該容置空間中的該些臭氧分子，并將該些臭氧分子從該管路組的該第二開口排出。
2.如權利要求1所述的光配向設備，其特征在于，該發光裝置包含: 一殼體；以及 一濾光片，位于該殼體上，且與該殼體定義出該容置空間。
3.如權利要求2所述的光配向設備，其特征在于，還包含: 一偏光片，位于該發光裝置與該平臺之間。
4.如權利要求2所述的光配向設備，其特征在于，該濾光片在該平臺上的正投影與該基板在該平臺上的正投影至少部分重迭。
5.如權利要求1所述的光配向設備，其特征在于，該紫外光在該平臺所在的一平面上形成一曝光區域，該曝光區域具有一進入側； 該光配向設備還包含: 一移動裝置，用以將該平臺由該進入側移進該曝光區域，其中該第二開口位于該進入側。
6.如權利要求5所述的光配向設備，其特征在于，該第二開口的數量為二，該曝光區域更具有一移出側，該第二開口其中的一位于該進入側，另一位于該移出側。
7.—種光配向方法，包含下列步驟: 提供一覆蓋一配向膜材料的基板于一平臺上； 利用一紫外光光源照射該配向膜材料； 利用該紫外光光源的一第一波段將部分空氣轉換為多個臭氧分子；以及 回收該些臭氧分子，且傳輸至該基板。
8.如權利要求7所述的光配向方法，其特征在于，該些臭氧分子的溫度介于40至60。。。
9.如權利要求7所述的光配向方法，其特征在于，該第一波段為小于或等于240nm。
10.如權利要求7所述的光配向方法，其特征在于，還包含: 回收該紫外光光源產生的熱氣，且傳輸至該基板。
11.如權利要求7所述的光配向方法，其特征在于，進一步包含: 該紫外光光源經過一濾光片，使得該第一波段無法通過該濾光片，與周圍空氣形成該些臭氧分子；而一第二波段可穿透該濾光片，照射于該基板上。
12.—種光配向設備,包含: 一紫外光光源，具有一第一波段與一第二波段； 一平臺，位于該發光裝置下方； 一濾光片，位于該紫外光光源與該平臺之間，且該濾光片分隔出一第一容置空間與一第二容置空間，而該紫外光光源設置于該第一容置空間，該平臺設置于該第二容置空間，其中該第一波段無法穿 透該濾光片，而該第二波段可穿透該濾光片；以及一管路組，連通該第一容置空間與該第二容置空間。
【文檔編號】G02F1/1337GK103728785SQ201410038798
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】黃勤文 申請人:友達光電股份有限公司