TWI228181B - A method for reducing glass substrate stress of a liquid crystal cell - Google Patents

Description

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本發明係有關於一種減 應力的方法，特別有關於一 應力的方法。 少液晶晶胞（cell)之坡埤基板 種於熱壓製程中減少坡壤基板 液晶顯示器之主要構成要素包含有液晶晶胞、 板、光反射板以及擴散板等，其中液晶晶胞是由上、 Ϊ Ϊ板、上、、了透明電極、液晶材料等構成。一般製作液 晶晶胞的方式是先在玻璃基板上製作透明導電膜、^素/ (pixel electrode)電極、配向層、配相控制結構等，”然 後在玻璃基板之内侧週邊塗佈封裝材料。接著，在封裝^材 料所圍住之顯示區域中散佈間隙物（S P a C e r )，將兩基板之 間相互貼合，可以用來設定液晶層厚度。跟著，進$玻璃 基板之貼合製程’並利用適度之加熱、加壓，可以使封裝 材料硬化而形成液晶槽。後續則是將液晶注入液晶槽中之 後，將液晶注入口封閉，才繼續進行後續之偏光板=反射 板之貼合步驟。 習知熱壓製程是在一熱壓（hot press)機台之中進 行。請參考第1圖與第2圖，第1圖係顯示習知熱壓機台1 〇 之示意圖，第2圖係顯示第1圖所示之液晶晶胞2 〇的剖面示 意圖。習知熱壓機台10包含有一上、下加熱板12、14，以 及一上、下壓板16、18分別設置於上、下加熱板12、14 上，而一液晶晶胞2 0係放置於上、下壓板1 6、1 8之間，以 進行熱壓合製程。液晶晶胞2 0包含有一上、下玻璃基板 22、24，一透明電極26形成於玻璃基板22、24上，一上、 下配相膜28塗佈於透明電極26表面，複數個粒狀間隙物30

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S於璃基板22、24之空隙β，可以將兩玻璃基 板2 24之間相互貼合並用來設定液晶層厚度，以及一 裝材料32塗佈於玻璃基板22、24之内側週邊。在曰 胞20進行熱壓製程時，制熱壓機台1()所提供之加熱= 壓條件二當液晶晶胞20表面之上、下玻璃基板22、24與 上下壓板1 6、1 8緊您壓合後，可以使封裝材料3 2硬化而 但是’習知技術使用金屬材質來製作上、下壓板丨6、 18，^ 熱膨脹係數（coefflclent 〇f thermal expansi〇n， C T E y运大於玻璃基板2 2、2 4之熱膨脹係數，因此經過熱壓 a衣私之後，熱膨脹係數之不相配現象會使玻璃基板u、 24產生應力，不但會影響到玻璃基板22、24的強度，還會 影響到液晶晶胞20的品質。有鑑於此，目前已發展出以陶 瓷^料或是聚合物來製作上、下壓板丨6、丨8，以縮減習知 熱膨脹係數之差距，但是其熱膨脹係數之差距仍過大，並 無法有效改善應力殘存於玻璃基板22、24的問題。 、本發明則提出一種於熱壓製程中減少玻璃基板應力的 方法’係利用不同種類之纖維材質搭配聚合樹脂材料來製 作上、下壓板’可以使上、下壓板之熱膨脹係數相近於一 般玻璃基板之熱膨脹係數。 圖式簡單說明 ▲ 為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易 懂’下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下：

1228181 93· 7· - 7 案號89123963_年月日__ 五、發明說明（3) 第1圖係顯示習知熱壓機台之示意圖。 弟2圖係顯不弟1圖所不之液晶晶胞的剖面不意圖。 第3圖顯示本發明之熱壓機台之示意圖。 弟4圖顯不本發明之複合材料之弟一種結構的剖面不 意圖。 弟5圖顯不本發明之複合材料之弟二種結構的剖面不 意圖。 第6圖顯示本發明之複合材料之第三種結構的剖面示 意圖。 [符號說明] 40〜熱壓機台； 42〜上加熱板； 44〜下加熱板； 46〜上壓板； 48〜下壓板； 50〜液晶晶胞； 52〜聚合樹脂層； 54〜第一複合層； 5 6〜第二複合層。 實施例 請參閱第3圖，其顯示本發明之熱壓機台4 0之示意 圖。本發明熱壓機台40包含有一上、下加熱板42、44，以 及一上、下壓板46、48分別設置於上、下加熱板42、44 上，而一液晶晶胞5 0係放置於上、下壓板4 6、4 8之間，以 進行熱壓合製程。如同前述，液晶晶胞50包含有一上、下 玻璃基板，一上、下透明電極形成於玻璃基板上，一上、 下配相膜塗佈於上、下透明電極表面，複數個粒狀間隙物 散佈於上、下玻璃基板之空隙内，以及一封裝材料塗佈於

0611-5631TWFl.ptc 第7頁 1228181 修正 θ ^1^89123963 五、發明說明（4) 玻璃基板之内侧週邊。 時，利用熱麗機對液日日日日胞5〇進行熱麼合製程 胞5〇表面之上；破:；：：：熱與力;塵條件，當液晶晶 後，可以使封穿：+=板與上、下星板46、48緊密屢合 ^ q 衣材枓硬化而形成液晶槽。 主要是由聚L下壓板46、48的材質是一種複合材料， ,# M〇枒月日所構成，其内摻有複數種纖維材質，J： 膨脹係數係大於玻璃基板之。脹係 脹係數。將淹桌Ϊ:之熱膨脹係數係小於玻璃基板之熱膨 tX 、適*重量、體積比例的纖維材質摻雜於聚合樹 月曰：鱼：Γ使這個複合材料的熱膨脹係數近似於製程；需 板的熱膨嶋，以解決習知應力殘存於破。 _fi依據玻璃材質的不同，其熱膨脹係數範圍為〇.5χ U 為 1 : :C ’而一般使用的玻璃基板的熱膨脹係 數祀圍為3xl〇-/c〜5xl〇_6/t ’以下特舉結構玻璃材質 structure glass，簡稱s_gUss，其熱膨脹 X材為玻土璃㈣ =擇方式。本發明之上、下壓板46、48所使 材料=，採用電子玻璃（electr〇nic “Ms，簡稱£玻璃） 作為第一種纖維材質，並採用石墨（Graphit 纖維材質。 W示一種 請參閱第1表，其顯示；£玻璃與石墨的基本性質。 等方性材質而言，其各方向的熱膨脹係數均相同。、但β斛 於複合材料而言，其熱膨脹係數會隨著方向性改變 第8頁 〇611-5631TWFl.ptc

一種是支配 1228181 ^Β__89123961 五、發明說明（5) 來說’複合材料具有兩種主要的熱膨，#、吵I， 強化纖維方向（d〇minant reinforcement fiber direction)的熱膨脹係數&，另一種是橫向（七 direchcnO熱膨脹係數ατ，而由於母材之機械= = :卜比：小。下表所列之數據’是以聚合樹 曰: 時，早向纖維之代表性的性質。 甘材

纖維種類 ~ 性質 Ε破螭 J5墨 體積比例 46% 63% 密度 1.80 1.61 5·4χ 1 0·6 厂C 0.045x 10，^ Οί·Τ 36xl〇-6/°C 20.2xl〇-6/〇C

。 為了要使上、下壓板的熱膨脹係數接近2. g χ 1〇〜6/

C丄可以依據上述之體積比例、熱膨脹係數、密度數值， 計算出複合材料中的聚合樹脂、Ε玻璃與石墨之體積比’ 關係、重量比例關係，便能夠製作出具有熱膨脹係數約歹1 2·\χ l(H/t的複合材料（其熱膨脹係數與玻璃基板之埶的 脹係數的容忍誤差範圍為丨〇%以下）。至於複合材料的^ = 設計丄可以製作成單層結構、雙層結構、多層結構。…冓 # μ參閱第4圖至第6圖。第4圖顯示本發明之複合材料 =第種結構的剖面示意圖，第5圖顯示本發明之複合材 料之第二種結構的剖面示意圖，第6圖顯示本發明之^人 材料之第三種結構的剖面示意圖。本發明之複合材料之第

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修正___ -種結構是-種單層結才冓，係於一聚合樹脂層52中加入特 定^之E玻璃與石墨’可以使其熱膨脹係數達到容忍誤 差靶圍内。本發明之複合材料之第二種結構是一種雙層結 構丄是ί 一第一複合層54以及一第二複合層56所組成，其 ^，一稷合層54包含有聚合樹脂與特定比例之£玻璃，第 二複合層56包含有聚合樹脂與特定比例之石墨，可以使其 熱膨脹係數達到容忍誤差範圍内。本發明之複合材料之第 二種結構是'^種多層έ士娃^ « 續、、、°構，是由上述之複數個第一複合層 54以及第一複合層5 6所組成，只要整體之聚合樹脂、Ε玻 璃與石墨具有定比例關係、，便能夠使其熱膨脹係數達到容 忍誤差範圍内。值得注意的是，第-複合層54以及第二複 合層56的堆疊方式必須呈上下對稱分布。 相較於習知技術採用金屬材質作為上、下壓板丨6、 18 ’本發明採用複合材料作為上、下壓板铛、48，利 入聚合樹財的不同熱膨脹係數的纖維可以使複合材料的 =脹係數接近玻璃基板之熱膨脹係冑，因此經過熱壓合 m會減少玻璃基板之應力’可以確保玻璃基板的： 質以及基板貼合製程的品質。 性 雖本發明已以一較佳實施例揭露如上 =限=發明’任何熟習此技藝者，…離本發明：： 當可作些許之更動與潤，，因此本發明之： 濩範圍§視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ’、

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Claims (1)

1228181 93· 7· -？ - 89123963_年月日__^-iL·____ 六、申請專利範圍 1. 一種減少液晶晶胞之玻璃基板應力的方法’係提供 一熱壓（hot-press)機台來對一液晶晶胞進行熱壓製程， 該熱壓機台包含有一上、下壓板係分別與該液晶晶胞之 上、下玻璃基板接觸，該壓板係由一複合材料所構成且其 熱膨脹係數係近似於該玻璃基板之熱膨脹係數，該複合材 料包括有： (a ) —聚合樹脂（e ρ ο X y );以及 (b)至少兩種纖維（fiber)，其中第一種纖維之熱膨脹 係數係大於該玻璃基板之熱膨脹係數，第二種纖維之熱膨 脹係數係小於該玻璃基板之熱膨脹係數， 且该複合材料之熱膨脹係數與該玻璃基板之

數的容忍誤差範圍為丨〇%以下 2.如申請專利範圍第丨項所述之方法’其中該複合材 料係為一單層結構。 料η ΐ專利範圍第1項所述之方法，其中該複合材 枓係為一多層結構。 刊 纖唯m利範圍第1項所述之方法，其中該第-種 纖、准係由一電子玻璃（E-glass)纖維所構成。 徑

5·如申請專利範圍第丨項所述之方立 纖維係由一石墨（graphite)所構成。 其中遠弟二種

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