專利名稱：一種混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶面板的制造方法，尤其是影像顯示區(qū)域經(jīng)過改善的顯示裝置及其制作方法，具體地說是一種混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法。
背景技術(shù)：
目前，對MVA模式的液晶顯示器，所采用的液晶為負型液晶。液晶分子在施加電壓以后發(fā)生取向偏轉(zhuǎn)，普通MVA模式的IXD —般在CF基板和TFT基板上采用了 protrusion (凸起結(jié)構(gòu))或者ITO slit (像素電極上刻溝槽的結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu)。VA型配向膜的作用使液晶分子在不加電壓的情況下呈現(xiàn)接近垂直于面板表面的方向排列，在凸起結(jié)構(gòu)周圍垂直于凸起結(jié)構(gòu)表面排列。而當(dāng)液晶層的兩側(cè)加上電壓以后，液晶分子的取向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通過控制液晶層兩側(cè)的電壓就可以控制液晶分子的取向偏轉(zhuǎn)角度，從而實現(xiàn)對透射光的強弱的調(diào)制， 在普通的MVA模式中，凸起結(jié)構(gòu)就是給了液晶分子指定了一個轉(zhuǎn)向的方向，而避免液晶分子在施加電壓以后雜亂無章的轉(zhuǎn)向。Sharp提出的UV2A技術(shù)，是對普通MVA技術(shù)的一次提升，極大的提高了 MVA子像素的開口率，響應(yīng)速度，對比度等規(guī)格。其制作方法是在陣列基板和彩膜基板上涂布具有光配向功能的配向膜，再通過特定的紫外光設(shè)備和MASK，分別在TFT基板和彩膜基板的子像素區(qū)域內(nèi)進行2個相反方向的照射，使這兩個方向成為液晶分子的預(yù)傾角。再通過把TFT基板和彩膜基板貼合在一起，就把子像素分成了 4個特定區(qū)域，但施加電壓以后，液晶分子就在這4個特定區(qū)域內(nèi)進行4個方向上的轉(zhuǎn)向。光配向膜的作用就是替代了之前的凸起或者溝槽結(jié)構(gòu)，避免了之前凸起和溝槽結(jié)構(gòu)造成的漏光，極大的提高了開口率，并且使子像素表面的液晶分子都有初始的預(yù)傾角，加快響應(yīng)速度。Sony之前提出的FPA技術(shù)，是在液晶面板貼合以后，加上比較低的電壓，大概 0. 8V，通過紫外光照射，使配向膜硬化，由于配向膜主鏈以向特定方向傾斜的狀態(tài)硬化，因此在不施加電壓的狀態(tài)下，即會賦予液晶分子預(yù)傾角。向該液晶面板施加電壓后，液晶分子會開始同時傾斜，由此可實現(xiàn)液晶分子的高速響應(yīng)。FPA的優(yōu)點是比PSVA和UV2A技術(shù)有更好的信賴性水平。而Sony最新提出的Hybrid FPA，僅在液晶面板的一側(cè)使用賦予預(yù)傾角的配向膜，與兩側(cè)均配備賦予了預(yù)傾角的配向膜的原FPA相比，電壓關(guān)閉時液晶分子的響應(yīng)速度要更快，以此來提高液晶面板的響應(yīng)速度。在Siarp的紫外線配向技術(shù)中，紫外線發(fā)射裝置通過光路將紫外線照射到MASK 上，mask上設(shè)計有漏光區(qū)域，陣列基板或者彩膜基板在設(shè)備中運行，UV光通過mask的漏光區(qū)域照射到配向膜上，使基板上的配向膜形成1條條的照射區(qū)域，通常為兩種方向相反、互相間隔的條狀圖形，每條的寬度為子像素的1/2。然而，基于夏普的光配向技術(shù)與Sony的Hybrid FPA技術(shù)相比，產(chǎn)品的對比度和響應(yīng)速度都略顯不足，不能廣泛應(yīng)用于對響應(yīng)速度有較高要求的產(chǎn)品中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的光配向液晶顯示裝置和領(lǐng)先的光配向裝置相比配向角度單一，顯示裝置的色差大、對比度不高、響應(yīng)速度不夠快的問題，提出一種在利用現(xiàn)有設(shè)備的前提下，使液晶分子能夠達到多角度配向的技術(shù)方法，以提高產(chǎn)品的顯示品質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)方案是
(a)、在第一基板和第二基板上分別涂布第一基板配向膜和第二基板配向膜；
(b)、采用不同角度的紫外光同時對至少一個配向膜的多個區(qū)域照射，進行配向，配向膜的側(cè)鏈在各區(qū)域內(nèi)形成與紫外光照射角度相應(yīng)的角度；并使液晶按照這個側(cè)鏈傾斜。本發(fā)明的紫外光照射的角度范圍為88度-90度，配向膜的側(cè)鏈角度范圍為88 度-90度。本發(fā)明的紫外光的范圍是100-200nm，曝光量為10_200mJ/ cm2,時間為 10_50seco本發(fā)明的配向膜上的多個區(qū)域為條狀或者塊狀，間隔或者連續(xù)。本發(fā)明中，同時進行兩配向膜的多角度配向或者僅在一配向膜上進行多角度配向。本發(fā)明的不同角度的紫外光的產(chǎn)生裝置包括掩模板mask和棱鏡組，mask上設(shè)有多個用于通光的缺口，mask置于配向膜的上方，棱鏡組置于mask的上下兩側(cè)。本發(fā)明的不同角度的紫外光的產(chǎn)生方法是紫外光照射棱鏡組，改變光的入射方向產(chǎn)生不同角度的紫外光后，通過mask上的缺口射入配向膜。本發(fā)明的棱鏡組的棱鏡折射率為大于1. 2。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明在第一基板和第二基板涂布配向膜以后，用紫外光照射配向膜使其能夠形成照射方向上的側(cè)鏈，并使液晶按照這個側(cè)鏈傾斜。本發(fā)明在一次紫外光照射配向膜時，使配向膜上的側(cè)鏈形成2個以上的方向，具體如圖4所示。使液晶分子在一個小區(qū)域內(nèi)形成多個方向，當(dāng)液晶面板施加電壓以后，此區(qū)域里有傾斜方向的液晶分子會帶動沒有傾斜方向的液晶分子一起傾斜，同之前的UV2A模式比，由此方式可以帶來以下幾點好處1、同一個區(qū)域內(nèi)初始狀態(tài)下有些液晶分子傾斜角度較小或者垂直于基板表面，暗態(tài)時的輝度會更加低，液晶面板的對比度得到提升；2、同一個區(qū)域內(nèi)液晶面板加電壓以后，液晶分子的傾斜角度不同，對液晶面板的視差有改善；3、液晶面板的啟動時的響應(yīng)速度可以通過overdrive 方式提升，液晶下降沿的扭轉(zhuǎn)速度，由于本發(fā)明部分液晶分子為垂直配向或傾斜角較小，所以拉回的力量相比正常傾斜的液晶分子大，所以總的來說可以加快液晶面板的響應(yīng)速度。


圖1是紫外線照射配向膜上的示意紫外線照射在配向膜上，垂直于入射光的配向膜上的側(cè)鏈被打斷，平行于入射光的側(cè)鏈繼續(xù)存在。
圖2是紫外線照射到配向膜上不同配向區(qū)域的示意基板上的配向膜按照相反的配向方向，近似可以看成互相間隔的條紋。圖3是UV2A模式子像素截面初始狀態(tài)下液晶分子在基板表面按照配向膜上側(cè)鏈的方向排列。圖4是本發(fā)明模式子像素截面本發(fā)明初始狀態(tài)下液晶分子在基板表面排列方向示意圖，有部分液晶分子垂直或者較少傾斜于基板表面，有效減少暗態(tài)漏光。圖5是本發(fā)明紫外線照射到配向膜上以后不同配向區(qū)域的示意基板上的配向膜根據(jù)照射方向形成不同的配向，可以是兩種，也可以是2種以上，在 1/2子像素的范圍內(nèi)，可以重復(fù)也可以分別不同。虛線表示配向方向和直線的角度不同。圖6是本發(fā)明模式子像素截面本發(fā)明加電壓狀態(tài)下液晶分子在基板表面排列方向示意圖，同一區(qū)域內(nèi)液晶分子的扭曲狀態(tài)不同，形成多個domain。圖7是本發(fā)明實施例示意圖1 ；
在紫外線配向技術(shù)中，紫外線發(fā)射裝置通過光路將紫外線照射到MASK上，本發(fā)明在紫外光照射到mask的前面，光路出口處再加入一組棱鏡片，使光路分別以同一個方向，但多個角度出射，角度范圍在88度-90度之間，包含90度，出射的角度可以是兩種也可以是多種，可以互相間隔，也可以只有兩條。以達到混合配向的目的。圖8是本發(fā)明實施例示意圖2 ；
當(dāng)紫外線以一個方向上的角度照射到mask上，紫外光會通過mask上的缺口照射到基板上，本發(fā)明在mask圖形缺口的上方、中間或者下方加入棱鏡，使紫外光從mask上出射時， 在同一方向上能夠有2種以上不同的角度。圖9是本發(fā)明實施例示意圖3 ；
使用2張或者2張以上的mask對玻璃基板上的配向膜進行光配向，每張mask上的缺口寬度不超過1/4子像素，且在照射過程中，缺口不能互相重疊。在每次照射時，使UV光進 mask缺口的角度略有不同，達到混合角度配向的效果。這樣做的好處是不需要在mask或者 UV光出口添加棱鏡或者取向器件，但需要增加UV光的照射次數(shù)。圖中
Ia 第一基板Ib 第二基板
2a 第一基板配向膜2b 第二基板配向膜
3:液晶層4:掩模板Mask
5 棱鏡組6 =Mask板位置棱鏡
7a 平行于入射光的側(cè)鏈7b 垂直于入射光的側(cè)鏈
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。一種混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，它包括以下步驟
(a)、在第一基板和第二基板上分別涂布第一基板配向膜和第二基板配向膜；
(b)、采用不同角度的紫外光同時對至少一個配向膜的多個區(qū)域照射，進行配向，配向膜的側(cè)鏈在各區(qū)域內(nèi)形成與紫外光照射角度相應(yīng)的角度。本發(fā)明的紫外光照射的角度范圍為88度-90度，配向膜的側(cè)鏈角度范圍為88 度-90度。本發(fā)明的紫外光的范圍是100-200nm，曝光量為10_200mJ/ cm2,時間為 10_50seco本發(fā)明的配向膜上的多個區(qū)域為條狀或者塊狀，間隔或者連續(xù)。本發(fā)明中，同時進行兩配向膜的多角度配向或者僅在一配向膜上進行多角度配向。本發(fā)明的不同角度的紫外光的產(chǎn)生裝置包括掩模板mask和棱鏡組，mask上設(shè)有多個用于通光的缺口，mask置于配向膜的上方，棱鏡組置于mask的上下兩側(cè)。本發(fā)明的不同角度的紫外光的產(chǎn)生方法是紫外光照射棱鏡組，改變光的入射方向產(chǎn)生不同角度的紫外光后，通過mask上的缺口射入配向膜。本發(fā)明的棱鏡組的棱鏡折射率為大于1. 2。實施例一
實施例1中，光路的設(shè)計不局限于使用棱鏡，可以使用LC lens等其他方式；如果使用 LC lens等電壓可控方式，也可以利用器件的優(yōu)點對光路在實際利用中進行微調(diào)；棱鏡的折射率為大于1. 2的材質(zhì)，不止局限于Si02。棱鏡的角度不局限于圖示，也可以采用其他角度，達到較好的聚光和分路效果；
分光的過程不局限在光路的末端，也可以在光路中使用fly-eye lens等方式分光，然后再分別把光路聚集到mask上。實施例二
實施例2中，Mask周圍棱鏡的位置可以在Mask缺口的上方，也可以在下方，也可以在 mask的缺口位置；棱鏡的折射率為大于1. 2的材質(zhì)，不止局限于Si02 ；分光的方式不局限于棱鏡，也可以采用其他方式；棱鏡的角度不局限于圖示，也可以采用其他角度，達到較好的聚光和分路效果。實施例三
實施例3中，mask的缺口大小不超過1/4子像素；每次UV光照射的角度略有不同，范圍在87-90度之間；每次UV光照射可以在同一光源下重復(fù)照射，也可以不同光源，在基板的移動過程中添加新的光源照射。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于它包括以下步驟(a)、在第一基板和第二基板上分別涂布第一基板配向膜和第二基板配向膜；(b)、采用不同角度的紫外光同時對至少一個配向膜的多個區(qū)域照射，進行配向，配向膜的側(cè)鏈在各區(qū)域內(nèi)形成與紫外光照射角度相應(yīng)的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于所述的紫外光照射的角度范圍為88度-90度，配向膜的側(cè)鏈角度范圍為88度-90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于所述的紫外光的范圍是100-200nm，曝光量為10_200mJ/ cm2，時間為10_50sec。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于所述的配向膜上的多個區(qū)域為條狀或者塊狀，間隔或者連續(xù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于同時進行兩配向膜的多角度配向或者僅在一配向膜上進行多角度配向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于所述的不同角度的紫外光的產(chǎn)生裝置包括掩模板mask和棱鏡組，mask上設(shè)有多個用于通光的缺口，mask置于配向膜的上方，棱鏡組置于mask的上下兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于所述的不同角度的紫外光的產(chǎn)生方法是紫外光照射棱鏡組，改變光的入射方向產(chǎn)生不同角度的紫外光后，通過mask上的缺口射入配向膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，其特征在于所述的棱鏡組的棱鏡折射率為大于1. 2。
全文摘要
一種混合垂直光配向液晶顯示裝置的配向方法，在垂直光配向液晶顯示裝置中，用不同角度的紫外光同時對第一基板和第二基板上的至少一個配向膜的多個區(qū)域照射，進行配向，配向膜的側(cè)鏈在各區(qū)域內(nèi)形成與紫外光照射角度相應(yīng)的角度。本發(fā)明中，同一個區(qū)域內(nèi)初始狀態(tài)下有些液晶分子傾斜角度較小或者垂直于基板表面，暗態(tài)時輝度會更加低，液晶面板的對比度得到提升；同一個區(qū)域內(nèi)液晶面板加電壓以后，液晶分子傾斜角度不同，對液晶面板的視差有改善；液晶面板啟動時的響應(yīng)速度通過overdrive方式提升，液晶下降沿的扭轉(zhuǎn)速度，由于本發(fā)明部分液晶分子為垂直配向或傾斜角較小，拉回的力量相比正常傾斜的液晶分子大，加快了液晶面板的響應(yīng)速度。
文檔編號G02F1/1337GK102221758SQ20111020096
公開日2011年10月19日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者陳鋼 申請人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司