取向膜制作系统及取向膜涂料回收方法 【技术领域】
本发明有涉及一种取向膜涂料制作系统，特别是涉及一种因可有效回收取向膜涂料而可节省制造成本的取向膜涂料制作系统。
背景技术
一般而言，液晶显示器面板主要是由两片基板，以及位于基板之间的液晶层所组成，在公知主动或被动矩阵式液晶显示器中通常必须在基板上涂布取向膜(alignment layer)，以对液晶层中的液晶分子进行取向，进而使液晶分子在基板之间产生扭转。传统的取向膜工艺主要是可区分为取向膜印刷以及取向处理两个步骤，其中取向膜的材料通常以聚亚醯胺(Polyimide，PI)为主，通过转印辊(printing roller)涂布于基板后，再以定向摩擦(rubbing)的方式进行取向处理。
为了有效地利用取向膜涂料并避免浪费，在涂布取向膜的制作过程中可适当地回收取向膜材料例如聚亚醯胺(polyimide)，以达到节省成本的目的。首先参阅图1，如美国专利6,386,102号所披露的取向膜印刷装置(Alignmentlayer printing device)，当取向膜涂料80聚亚醯胺经由传墨辊54(anilox roller)依一特定方向转印于一基板上后，剩余的取向膜涂料80往下落入盛接容器72内，其中通过传感器82量测剩余取向膜涂料80的品质参数，并传送一电子讯号至微处理器84，上述微处理器84可据此判断并驱动下方控制阀86，以将取向膜涂料80直接通过管路88排放至废料桶70，或者经由管路74以及控制阀76使得取向膜涂料80可直接回收再使用。
如前所述，公知的取向膜印刷装置是将残余的取向膜涂料80直接回收再使用，然而在回收的过程中并未对使用过的取向膜涂料80采取进一步适当的处理。由于聚亚醯胺(Polyimide，PI)容易与水分子作用而变质，同时导致黏度下降，故传统的取向膜涂料回收方式实不易控制取向膜涂料80的品质，甚至可能对显示器的功能以及显示品质产生不良的影响。
【发明内容】
有鉴于上述公知取向膜涂料回收方式的缺点，本发明提出一种取向膜制作系统，包括一取向膜涂布装置以及一涂料回收系统。上述涂料回收系统连接取向膜涂布装置，并接收由取向膜涂布装置产生的一回收取向膜涂料。上述的回收取向膜涂料被导入涂料回收系统中地一混合容器内。一新鲜取向膜涂料自上述涂料回收系统中的一新鲜涂料容器输入至上述混合容器，其中上述新鲜取向膜涂料与上述回收取向膜涂料在混合容器中混合至一目标黏度，以供应上述取向膜涂布装置使用。
在一较佳实施例中，上述涂料回收系统还包括一盛接容器，收集由取向膜涂布装置所产生的回收取向膜涂料。此外，上述涂料回收系统还包括一第一暂存容器以及一涂料回收管路，涂料回收管路连接盛接容器与第一暂存容器，以将回收取向膜涂料导入上述第一暂存容器中。
在一较佳实施例中，上述涂料回收系统还包括一第二暂存容器，连接第一暂存容器与混合容器。此外，上述涂料回收系统还包括一过程药液供给容器以及一涂料供应管路，其中过程药液供给容器连接混合容器，涂料供应管路连接过程药液供给容器以及上述取向膜涂布装置。
在一较佳实施例中，上述涂料回收系统还包括一废液瓶，连接第一暂存容器。此外，上述涂料回收系统还包括一湿度控制腔室，混合容器以及新鲜涂料容器设置于湿度控制腔室内。
在一较佳实施例中，上述涂料回收系统还包括一氮气供给装置，输出氮气至混合容器以及新鲜涂料容器中。此外，上述涂料回收系统还包括一设置于涂料供应管路中的金属离子去除装置。
在一较佳实施例中，上述涂料回收系统还包括一设置于第一暂存容器内的液位计，当回收取向膜涂料超过一极限高度时，回收取向膜涂料由第一暂存容器传送至第二暂存容器。
在一较佳实施例中，上述涂料回收系统还包括一设置于第一暂存容器内的黏度检测计，当回收取向膜涂料黏度超出一容许范围时，回收取向膜涂料由第一暂存容器传送至上述废液瓶。
在一较佳实施例中，上述取向膜涂布装置包括一传墨辊以及一挡板。上述挡板与传墨辊表面接触，以刮除传墨辊表面上的回收取向膜涂料。
在一较佳实施例中，上述取向膜涂布装置包括一传墨辊以及一刮刀，上述传墨辊绕一中心轴转动，具有一滚动面以及一环状凹槽，其中环状凹槽位于滚动面的边缘。此外，上述刮刀在上述滚动面上沿着中心轴方向往复滑动。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并结合附图做详细说明。
【附图说明】
图1是表示公知取向膜印刷装置的示意图；
图2是表示本发明中取向膜制作系统的示意图；
图3a是表示取向膜涂布装置中传墨辊与刮刀的示意图；以及
图3b是表示取向膜涂布装置中传墨辊与刮刀辊的示意图。
附图符号说明：
12、23、34、35、W’～连接管路
10～第一暂存容器
20～第二暂存容器
30～混合容器
40～新鲜涂料容器
50～过程药液供给容器
54～传墨辊
80～取向膜涂料
72～盛接容器
82～传感器
84～微微处理器
86～控制阀
88～管路
70～废料桶
74～管路
A～流量计
B1～刮刀
B1’～刮刀辊
B2～挡板
C～盛接容器
D～干燥装置
E～金属离子去除装置
G～滚动面
G’～凹槽
L1、L2～液位计
J～注射器
K～湿度控制腔室
M～微处理器
N～过滤器
N2～氮气供给装置
N2’～管路
P～取向膜涂布装置
P1～传墨辊
P2～转印辊
R～取向膜涂料回收系统
S～承载台
S’～基板
T1～涂料回收管路
T2～涂料供应管路
V～黏度检测计
W～废液瓶
X～中心轴
【具体实施方式】
首先参阅图2，该图是表示本发明中取向膜制作系统的示意图。如图所示，于本实施例中的取向膜制作系统主要是由一取向膜涂布装置P以及一取向膜涂料回收系统R所组成，其中取向膜材料为聚亚醯胺(polyimide)。上述取向膜涂布装置P主要是包括一传墨辊P1(anilox roller)、一转印辊P2(printingroller)、一刮刀B1(blade)以及一挡板B2，在图2中上述传墨辊P1以及转印辊P2分别依逆时针以及顺时针方向转动(如箭头方向所示)，因此当取向膜涂料由注射器J洒落于传墨辊P1后，可通过刮刀B1将涂料均匀地涂抹在传墨辊P1表面。此外，传墨辊P1转动时会将取向膜涂料转移至转印辊P2表面，接着再将取向膜材料以凸版印刷的方式转印涂布于位在承载台S上方的基板S’表面。特别地是，于本实施例中上述挡板B2是与该传墨辊P1表面接触，以将传墨辊P1表面上残余未利用的回收取向膜涂料刮除，并使涂料落入下方盛接容器C中以利于回收。
如图2所示，使用过后的残余涂料是自传墨辊P1落入盛接容器C内，并经过涂料回收管路T1进入下方的取向膜涂料回收系统R。在本实施例中，上述回收管路T1内部设有流量计A、过滤器N以及干燥装置D，其中流量计A可检测回收管路T1内的聚亚醯胺流量，并传送一流量讯号至微处理器M，此外过滤器N以及干燥装置D则是用以在回收的过程中过滤聚亚醯胺的杂质以及水分以确保其品质。
上述聚亚醯胺首先经由回收管路T1进入第一暂存容器10，如图所示，上述第一暂存容器10内设有干燥装置D、黏度检测计V以及上、下液位计L1、L2(level meter)，其中干燥装置D可避免容器内的聚亚醯胺与水分作用而变质，而黏度检测计V则用以检测第一暂存容器10内聚亚醯胺的黏度，并传送一黏度讯号至上述微处理器M。此外，上、下两个液位计L1、L2分别用以检测第一暂存容器10内的极限液面高度，当聚亚醯胺存量不足或过量时会传送一警报讯号至微处理器M：例如当聚亚醯胺液面超过上液位计L1的一极限高度时，微处理器M会接收到上述警报讯号，而系统则立即将过量的聚亚醯胺经由连接管路12传输至第二暂存容器20内。
在图2中，连接管路12同样设有过滤器N以及干燥装置D以防止聚亚醯胺变质。如图所示，一第二暂存容器20与第一暂存容器10一样设有干燥装置D、黏度检测计V以及上、下液位计L1、L2等组件，并可与微处理器M之间传递电子讯号，因此可通过微处理器M监控各暂存容器中的聚亚醯胺存量与品质。如此一来，聚亚醯胺可被安全地存放在第一、第二暂存容器10、20，以利于进一步地回收使用。
特别是，本发明的取向膜涂料回收系统R主要是通过将新鲜的取向膜涂料与使用过的回收取向膜涂料适当地混合，再将其回收使用。如图2所示，储存于第二暂存容器20中的聚亚醯胺以及储存于一新鲜涂料容器40的新鲜聚亚醯胺涂料可通过连接管路23、34分别传送到中央的混合容器30内，此外微处理器M可根据黏度检测计V各容器内所监测到的黏度数值，控制回收聚亚醯胺以及新鲜聚亚醯胺分别由连接管路23、34进入混合容器30的质量比例，如此一来可在混合容器30内将聚亚醯胺混合至一目标黏度，并可利于回收再使用。然而，亦可直接将第一暂存容器10内的聚亚醯胺传送至混合容器30进行混合，也可同样地达到上述功效。
更进一步，在混合容器30内混合后的聚亚醯胺涂料经由连接管路35传送至右方过程药液供给容器50中储存，并通过一涂料供应管路T2传送至上方取向膜涂布装置P中再度使用。特别是，在涂料供应管路T2中设有一金属离子去除装置E，其可为一电透析或化学层析装置，用以去除聚亚醯胺中的金属离子，以确保取向膜的特性。如前所述，通过本发明的取向膜涂布装置P以及取向膜涂料回收系统R，可使得聚亚醯胺涂料有效率地循环再使用，不仅可避免浪费同时可大幅地节省成本。
然而，为了有效监控并确保系统中聚亚醯胺的品质，上述第一暂存容器10更通过一连接管路W’连接一废液瓶W，当第一暂存容器10内黏度计V检测到的聚亚醯胺黏度值超过容许范围时，便立即将第一暂存容器10内的聚亚醯胺排放至废液瓶W不再使用，直到容器内聚亚醯胺黏度回复至容许范围内为止，如此可避免品质不良的聚亚醯胺因回收误用而影响取向膜的品质。
如图2所示，为了避免聚亚醯胺与系统流路中的水气作用而变质，上述第一、第二暂存容器10、20、混合容器30、新鲜涂料容器40以及过程药液供给容器50皆设置于一湿度控制腔室K内。此外，通过一氮气供给装置N2将干燥的氮气分别经由管路N2’注入上述各容器以及盛接容器C中，以防止管路内部的聚亚醯胺与水气接触，进而可确保聚亚醯胺的品质以利于回收使用。
综上所述，由于各容器内均设有黏度检测计V、上、下液位计L1、L2以及干燥装置D，并与取向膜涂料回收系统R中的微处理器M联机，因此不仅可实时监控系统中的聚亚醯胺的品质参数，同时可通过各种干燥手段防止聚亚醯胺受潮而变质。此外，各连接管路设置有流量计A以精确地控制各容器聚亚醯胺存量以及混合聚亚醯胺的比例，因此可由此提供品质稳定且可回收利用的取向膜涂料。
接着参阅图3a，该图是表示取向膜涂布装置P中传墨辊P1与刮刀B1的示意图。如图所示，于本实施例中传墨辊P1与刮刀B1的滚动面G两侧边缘设有环状凹槽G’，环绕该中心轴C，当传墨辊P1绕中心轴X转动时，上方的刮刀B1同时沿中心轴X方向往复滑动，以将聚亚醯胺均匀地涂布在滚动面G上，其中剩余的聚亚醯胺涂料可被迅速地导入两侧的凹槽G’中，并落至上述盛接容器C内。此外如图3b所示，也可利用一刮刀辊B1’(doctorroller)取代上述刮刀B1，通过刮刀辊B1’与滚动面G间滚动同时沿中心轴X方向来回运动，由此可均匀地将聚亚醯胺均涂布于滚动面G上，同时可借助两侧的凹槽G’迅速地汇集残余涂料，进而有效率地将其导入上述盛接容器C中。
通过本发明虽以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当然可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书范围所界定的为准。