专利名称：液晶离子密度测量方法
技术领域：
本发明是有关于一种液晶离子密度测量方法，且特别是有关于一种用以检测液晶显示面板内的液晶离子密度测量方法。
背景技术：
平面显示器近年来由于技术上的突破，已能够制造出画质鲜明、分辨率高、低耗电、低辐射之显示器。其中液晶平面显示器为最受瞩目的产品，更是台湾光电产业中的重点发展项目，因此对于显示品质的改进便成为各家厂商关注的重点。近年来有研究报告指出，液晶显示面板中液晶层所含的杂质密度，对于影像残留现象有密切关系。因此如何准确测量液晶层中的离子密度，便成为产品品管控制中重要的一环。
传统分析液晶显示面板中液晶层的离子密度的方法，是使用有机挥发溶剂例如N-甲基-2-吡咯酮(N-methyl-2-Pyrrolidinone，NMP)溶液滴落在剖开后的基板上。有机溶剂将液晶溶解后，以定量吸管回收，再以元素分析仪器例如原子吸收光谱仪(atomic absorption spectrophotometer，AA)、感应耦合等离子体原子放射光谱仪(inductively coupled plasma atomic emissionspectrometer，ICP-OES)、感应耦合等离子体质谱仪(inductively coupledplasma mass spectrometer，ICP-MS)等来分析离子密度。但是以此方法进行离子密度分析可能会遭遇以下的问题1.液晶样品的粘滞性及溶剂挥发性一般而言，液晶样品的粘滞性与挥发性会对样品的进样效率与ICP等离子体的稳定性造成影响。液晶的高粘滞性通常会使样品在机器中的雾化效率降低，因此分析粘滞度较高的样品时，通常需要以水稀释。但是由于液晶与水并不互溶，必须以适当溶剂如NMP加以稀释。但是当液晶样品具有较高挥发性又容易导致等离子体不稳定。
2.样品进样系统对有机样品的容忍度由于许多有机样品可能会溶解一般正常用于水溶液样品的蠕动帮浦管，因此在分析有机样品时进样装置的材质需特别加以考量，有些材质虽然可能可以抵抗有机样品，但是却不容易达到半导体样品分析所要求达到的十亿分之一(parts per billion，ppb)的洁净度。
3.基质与光谱的干扰多原子分子离子的光谱干扰及基质压抑感度，也就是溶剂及液晶分子对仪器产生的干扰，在ICP-OES分析有机样品时也是一个重要的影响。
4.液晶面板内的液晶难以与面板分离进行分析。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种液晶离子密度测量方法，以烘烤液晶面板的方式将液晶挥发，再以水溶液萃取液晶面板上的离子杂质萃取进行分析。如此一来可避免液晶的高粘滞性造成不易雾化的问题，而采用水性溶液萃取离子杂质也不会对分析仪器的进样装置造成损坏。而由于将液晶分子去除，也可避免对分析仪器产生干扰。
根据本发明的目的，提出一种液晶离子密度测量方法，适用于一液晶显示面板。液晶显示面板包括液晶层，液晶层夹设于第一基板及第二基板之间。首先，移除第二基板并加热第一基板，使得第一基板的内侧表面上的液晶层挥发。接着，滴入萃取液于第一基板的内侧表面上，并收集萃取液。
根据本发明的目的，再提出一种液晶离子密度测量方法，包括首先，提供一基板，基板的内侧表面具有液晶层，其中液晶层包括液晶和金属离子杂质；接着，加热基板，使液晶层的液晶挥发，留下金属离子杂质；然后，将萃取水溶液滴在基板的内侧表面上，以萃取金属离子杂质；接着，收集萃取水溶液；然后，分析萃取水溶液中所萃取的金属离子杂质。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1绘示本发明优选实施例的液晶离子密度测量的流程图；图2A绘示液晶显示面板的示意图；图2B绘示去除偏光膜后的液晶显示面板的示意图；图2C绘示于显示面板上定义取样区域的示意图；
图2D绘示烘烤基板以去除液晶层的示意图；图2E绘示滴入萃取液以萃取金属离子杂质的示意图；以及图3绘示烘烤另一基板以去除液晶层的示意图。
主要组件符号说明10、20、30取样区域 10a、20a、30a有萃取液分布的取样区域200、200a液晶显示面板210第一基板211、221外侧表面 212、222玻璃基板213缓冲层214薄膜晶体管层215第一偏光膜216、226配向层218内侧表面 220第二基板223彩色滤光片及黑色矩阵光致抗蚀剂层 224共同电极层225第二偏光膜230液晶层232密封剂具体实施方式
请参照图1，其绘示本发明优选实施例的液晶离子密度测量的流程图。请同时参照图2A～2E。其中，图2A绘示液晶显示面板的示意图；图2B绘示去除偏光膜后的液晶显示面板的示意图；图2C绘示于显示面板上定义取样区域的示意图；图2D绘示烘烤基板以去除液晶层的示意图；及图2E绘示滴入萃取液以萃取金属离子杂质的示意图。
首先，如步骤110和图2A所示，提供一液晶显示面板200，液晶显示面板200包括一液晶层230夹置于第一基板210及第二基板220之间。液晶层230包括液晶分子及金属离子杂质。另外，第一偏光膜215及第二偏光膜225分别贴附于第一基板215的外侧表面211及第二基板225的外侧表面221上。本实施例中，第一基板210为一薄膜晶体管基板，第二基板220为一彩色滤光片基板。
接着，如步骤120和图2B所示，将第一偏光膜215及第二偏光膜225除去，露出外侧表面211及外侧表面221。
然后，如步骤130和图2C所示，定义固定面积的取样区域10、20、30于第一基板的外侧表面211上。而本实施例虽以薄膜晶体管基板为例做说明，在实际应用时亦可检验彩色滤光片基板上的金属离子密度，本发明对此并没有特别限制。
接着，如步骤140和图2D所示，使用一工具将图2C的液晶显示面板200a中，用以结合第一基板210及第二基板220的部分密封剂(sealant)232去除。并抬起第二基板220，与第一基板210分离。如第2D图所示，第一基板210由下而上包括玻璃基板212、缓冲层213、薄膜晶体管层214以及配向层216；而液晶层230则位于配向层216上。由于一般配向层216的材质为聚酰亚胺(polyimide，PI)，因此可以将液晶层230与薄膜晶体管层214隔绝，使薄膜晶体管层214中的金属离子不会进入液晶层230。因此本实施例得以测量液晶层230中原本的金属离子密度。
然后，如步骤150所示，加热第一基板210，使得第一基板210的内侧表面上的液晶层230挥发，留下金属离子杂质。
接着，如步骤160和图2E所示，将萃取液滴在第一基板210的内侧表面218上。如图2E所示，萃取液均匀分布于取样区域10a、20a、30a内。在此实施例中，采用一高纯度(trace analysis grade)硝酸水溶液作为萃取液。因水的表面张力较大，在基板表面不容易溢散开来，故可均匀分布于一定面积内，容易固定溶解液晶的面积。
然后，如步骤170所示，收集取样区域10a、20a、30a内的萃取液。也由于以水溶液作为萃取液，水的表面张力较大，因此在收集取样时，例如使用定量吸管进行回收，几乎可以完全地回收萃取液。比起回收传统检测方法中所使用的挥发性有机溶剂要来得容易。
接着，如步骤180所示，个别分析回收自取样区域10a、20a、30a内萃取液的离子浓度。根据分析所得的数据，可以计算出单位面积上液晶内的金属原子数。
然而，本发明所属的技术领域具的技术人员可知本发明的技术不限于实施例所述的步骤。根据实际应用仪器与操作上的需要，可作步骤上的适当增减。举例来说，若欲以ICP-OES进行分析，其样品的测试体积必须为15ml。因此若所收集的萃取液体积小于15ml时，必须先将回收的萃取液稀释至15ml，然后再置入ICP-OES进行离子密度分析。
此外，请参照图3，其绘示烘烤另一基板以去除液晶层的示意图。第二基板220由下而上包括玻璃基板222、彩色滤光片及黑色矩阵光致抗蚀剂层223、共同电极层224以及配向层226；而液晶层230则位于配向层226上。因此步骤150也可用以加热第二基板220，使得第二基板220的内侧表面上的液晶层230挥发，以留下金属离子杂质供进一步萃取并以仪器进行分析。
本发明上述实施例所公开的液晶离子密度测量方法，以烘烤方式去除基板上的液晶分子而留下金属离子杂质，再以萃取水溶液萃取基板上的金属离子杂质进行分析。本发明摆脱传统需以高挥发性的有机溶剂溶解液晶的方式，使得萃取液回收的效率提高，并可避免有机溶剂对分析仪器的进样装置造成损害。而由于液晶分子经由烘烤挥发去除，在分析时也减少了对仪器产生光谱干扰的问题，在液晶离子密度测量技术的实用价值上具有重大的突破。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种液晶离子密度测量方法，适用一液晶显示面板，该液晶显示面板包括一液晶层，夹设于一第一基板及一第二基板之间，包括移除该第二基板并加热该第一基板，使得该第一基板的一内侧表面上的该液晶层挥发；滴入一萃取液于该第一基板的该内侧表面上；以及收集该萃取液。
2.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，还包括定义至少一取样区域于该第一基板的一外侧表面上，该取样区域具有一固定面积，该萃取液均匀分布于该取样区域内。
3.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，其中一第一偏光膜及一第二偏光膜分别贴附于该第一基板的一第一外侧表面及该第二基板的一第二外侧表面上，该方法还包括去除该第一偏光膜及该第二偏光膜。
4.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，还包括记录所收集的该萃取液的体积；稀释所收集的该萃取液；以及分析所收集的该萃取液的离子密度。
5.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，还包括分析该萃取液的离子密度。
6.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，其中该移除该第二基板的步骤，包括使用一工具，去除该第一基板与该第二基板外围之间的部份的一密封剂；以及抬起该第二基板，用以与该第一基板分开。
7.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，其中滴入该萃取液的该步骤中，更包括记录该萃取液的体积。
8.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，其中该萃取液为一高纯度硝酸水溶液。
9.如权利要求1所述的液晶离子密度测量方法，其中该第一基板与该第二基板分别为一薄膜晶体管基板与一彩色滤光片基板。
10.一种液晶离子密度测量方法，包括提供一基板，该基板的一内侧表面具有一液晶层，其中该液晶层包括液晶和金属离子杂质；加热该基板，使该液晶层的液晶挥发，留下金属离子杂质；将一萃取水溶液滴在该基板的该内侧表面上，以萃取金属离子杂质；收集该萃取水溶液；以及分析该萃取水溶液中所萃取的金属离子杂质。
11.如权利要求10所述的方法，应用于一液晶显示面板，该液晶显示面板由一薄膜晶体管基板和一彩色滤光片基板对组而成。
12.如权利要求11所述的方法，其中所提供的该基板为该薄膜晶体管基板和该彩色滤光片基板其中之一。
13.如权利要求12所述的方法，其中该薄膜晶体管基板的一第一外侧表面和该彩色滤光片基板的一第二外侧表面分别具有一第一偏光膜及一第二偏光膜，该方法还包括移除该第一偏光膜及该第二偏光膜；以及分离该薄膜晶体管基板和该彩色滤光片基板。
14.如权利要求10所述的方法，还包括定义至少一取样区域于该基板上，该萃取水溶液均匀地分布于该取样区域内。
15.如权利要求10所述的方法，其中，在收集该萃取水溶液后，还包括稀释该萃取水溶液至一定量，以分析该萃取水溶液中所萃取的金属离子杂质。
16.如权利要求10所述的方法，其中该萃取水溶液为一高纯度硝酸水溶液。
全文摘要
本发明涉及一种液晶离子密度测量方法，适用于一液晶显示面板。液晶显示面板包括液晶层，液晶层夹设于第一基板及第二基板之间。首先，移除第二基板并加热第一基板，使得第一基板的内侧表面上的液晶层挥发。接着，滴入萃取液于第一基板的内侧表面上，并收集萃取液。
文档编号G02F1/13GK1844975SQ20061008010
公开日2006年10月11日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者廖经玮, 朱岳希 申请人:友达光电股份有限公司