一种偏振光调制装置及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种偏振光调制装置及其制作方法，该方法包括提供相对设置的第一透明电极板和第二透明电极板；在第一透明电极板和第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆甾相液晶；在第一透明电极板和第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变胆甾相液晶的螺距，且在每次施加操作电压后透过第一透明电极板或者第二透明电极板从而对不同区域内的聚合物单体进行光照处理以固化胆甾相液晶的螺距，并使不同区域内的胆甾相液晶的固化螺距不同；在第一透明电极板和第二透明电极板之间施加恢复电压，使胆甾相液晶的旋光特性恢复到固化时的状态。通过上述方式，本发明能够减少光配向制程中的曝光次数，简化工艺。
【专利说明】一种偏振光调制装置及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示器【技术领域】，特别是涉及一种偏振光调制装置及其制作方法。
【背景技术】
[0002]光配向技术是使用线性偏振紫外光对配向层表面的配向材料进行光配向(即曝光)处理，使得配向层表面配向材料的聚合物侧链在偏振光下发生聚合、分解、异构等反应，实现对液晶分子的配向。
[0003]为了增大液晶面板的可视角度，一般将一个像素分成多个液晶配向域，使各个液晶配向域中的液晶分子具有不同的预倾角；现有技术中，为了使各个液晶配向域中的液晶分子具有不同的预倾角，需要对各个不同的液晶配向域分别采用不同的偏振光进行曝光，即需要多次曝光才能完成多个液晶配向域的光配向。这样工艺复杂、制程时间长、不易管控、生产效率也不高。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种偏振光调制装置及其制作方法，能够减少光配向制程中的曝光次数，缩短制程时间，从而能够简化工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种偏振光调制装置制造方法，所述制作方法包括:
[0006]提供相对设置的第一透明电极板和第二透明电极板；
[0007]在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆留相液晶;
[0008]在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆留相液晶的螺距，并使所述不同区域内的所述胆留相液晶的固化螺距不同；
[0009]在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间施加恢复电压，使所述胆甾相液晶的旋光特性恢复到固化时的状态。
[0010]其中，在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆留相液晶的螺距，并使所述不同区域内的所述胆留相液晶的固化螺距不同的步骤进一步包括:
[0011]在所述第一透明电极板和第二透明电极板之间施加第一操作电压，以使所述胆甾相液晶的螺距变为第一螺距；
[0012]透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对第一区域内的所述聚合物单体进行第一次光照处理，以使所述第一区域内的所述胆留相液晶的固化螺距为所述第一螺距；
[0013]在所述第一透明电极板和第二透明电极板之间施加第二操作电压，以使所述胆甾相液晶的螺距变为第二螺距，所述第二螺距与所述第一螺距不相等；
[0014]透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对第二区域内的所述聚合物单体进行第二次光照处理，以使所述第二区域内的所述胆留相液晶的固化螺距为第二螺距，其中，所述第二区域不同于所述第一区域，所述第二操作电压不同于所述第一操作电压，且所述第二螺距不同于所述第一螺距。
[0015]其中，每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理时，将不需要光照处理的其它区域进行遮光处理。
[0016]其中，在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压之前，还进一步包括步骤:在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间添加光引发剂或光敏剂。
[0017]其中，所述第一透明电极板和所述第二透明电极板分别包括玻璃基板以及设置在所述玻璃基板上的透明电极。
[0018]其中，所述操作电压为直流电压，而所述恢复电压为交流电压。
[0019]其中，所述操作电压为交流电压，而所述恢复电压为交流电压，且所述恢复电压的频率高于所述操作电压的频率。
[0020]其中，所述光照处理的光源为紫外光。
[0021]为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是:提供一种偏振光调制装置，所述装置包括第一透明电极板、第二透明电极板以及填充在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的聚合物分散胆留相液晶层，透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板分为至少两个区域，所述至少两个区域内的所述胆留相液晶的固化螺距不同；
[0022]其中，所述填充在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的聚合物分散胆甾相液晶层是通过在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆留相液晶，并在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆留相液晶的螺距所形成的。
[0023]其中，所述在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间还添加有光引发剂或光敏剂。
[0024]其中，所述第一透明电极板和所述第二透明电极板分别包括玻璃基板以及设置在所述玻璃基板上的透明电极。
[0025]本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况，本发明在第一透明电极板和第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆留相液晶，通过在第一透明电极板和第二透明电极板之间施加至少两次不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，并且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆留相液晶的螺距，并使所述不同区域内的所述胆甾相液晶的固化螺距不同，由于胆留相液晶的指向矢会依照一定的固化螺距而周期旋转，使得不同固化螺距所对应的出射光的偏振态也不同，由于本发明的偏振光调制装置具有至少两个不同固化螺距的不同区域，同一偏振光射入本发明的偏振光调制装置后，不同区域对应的出射光具有不同的偏振态，使这些不同偏振态的偏振光射入液晶面板的配向层表面即可完成对液晶分子的配向处理，即使用本发明的偏振光调制装置后，只需要进行一次曝光处理，即可完成对液晶分子的配向，使工艺得到简化，制程时间缩短，生产效率得到提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明一种偏振光调制装置制造方法一实施方式的流程图；
[0027]图2是本发明一种偏振光调制装置一实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]参阅图1，本发明一实施方式提供一种偏振光调制装置制造方法，制作方法包括:
[0029]步骤101:提供相对设置的第一透明电极板和第二透明电极板；
[0030]相对设置是指将第一透明电极板和第二透明电极板平行设置，第一透明电极板和第二透明电极板可供光线透过，其相对的内侧分别设有电极。
[0031]步骤102:在第一透明电极板和第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆留相液晶;
[0032]聚合物单体在受到光照射时可以发生聚合反应形成具有网络结构的聚合物，本发明实施方式的聚合物单体的活性官能团可为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、环氧基等；胆留相液晶的液晶分子平行排列在平面内，相邻平面中液晶分子的取向稍有变化，沿平面的法线方向作螺旋状变动，取向方向经历360度变化的距离称为螺距；聚合物单体聚合成聚合物时，聚合物的网络结构固定位于其中的液晶分子，使液晶分子不再发生旋转；聚合物单体和胆留相液晶相互分散均匀在第一透明电极板和第二透明电极板之间，本发明实施方式可在第一透明电极板和第二透明电极板之间设置一圈胶框以形成液晶盒。
[0033]步骤103:在第一透明电极板和第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变胆留相液晶的螺距，且在每次施加操作电压后透过第一透明电极板或者第二透明电极板从而对不同区域内的聚合物单体进行光照处理以固化胆留相液晶的螺距，并使不同区域内的胆甾相液晶的固化螺距不同；
[0034]胆留相液晶具有记忆效应:当对某些处于平面织构的胆留相液晶施加一个低频电压时，液晶会发生动态散射，变成焦锥织构，呈现牛奶一样的乳白色，关掉电压后焦锥织构将继续保持一段时间，这段时间为几天甚至几年；对处于焦锥织构的液晶再施加一个高频电压时，液晶会立刻变成透明，回到平面织构，关掉高频电压，透明状态也将继续保持，这也称为双稳态。
[0035]第一透明电极板和第二透明电极板的电极分别与电源连接，通过电源向第一透明电极板和第二透明电极板之间施加电压；胆留相液晶的螺距会随着操作电压的不同而改变，每次施加操作电压后都会得到一个螺距，然后对不同区域内的聚合物单体进行光照处理，使其发生聚合反应形成聚合物网络，则该区域内的胆甾相液晶将不再发生转动，得到固化螺距，由于不同区域进行光照处理前施加的操作电压不同，所以不同区域内的胆留相液晶的固化螺距也不同。
[0036]步骤104:在第一透明电极板和第二透明电极板之间施加恢复电压，使胆留相液晶的旋光特性恢复到固化时的状态；
[0037]在使不同区域内的胆留相液晶的固化螺距达到期望值后，由于对其施加过电压，此时胆甾相液晶处于焦锥织构，光透过焦锥织构的液晶时会发生强烈的散射，而此时再向第一透明电极板和第二透明电极板之间施加一恢复电压，则可使胆留相液晶的旋光特性恢复到固化时的状态，即使胆留相液晶恢复到平面织构，入射的偏振光会依照不同平面上液晶分子的偏转而发生偏转。
[0038]由于胆甾相液晶的指向矢依照一定的固化螺距而周期旋转，使得不同固化螺距所对应的出射光的偏振态也不同，本发明实施方式的偏振光调制装置制作方法制作的偏振光调制装置具有至少两个不同固化螺距的不同区域，同一偏振光射入本发明的偏振光调制装置后，不同区域对应的出射光具有不同的偏振态，使这些不同偏振态的偏振光射入液晶面板的配向层表面即可完成对液晶分子的配向处理，即，使用本发明的偏振光调制装置后，只需要进行一次曝光处理，即可完成对液晶分子的配向，使工艺得到简化，生产效率得到提闻。
[0039]其中，步骤103进一步包括:
[0040](I)在第一透明电极板和第二透明电极板之间施加第一操作电压，以使胆留相液晶的螺距变为第一螺距；
[0041](2)透过第一透明电极板或者第二透明电极板从而对第一区域内的聚合物单体进行第一次光照处理，以使第一区域内的胆留相液晶的固化螺距为第一螺距；
[0042](3)在第一透明电极板和第二透明电极板之间施加第二操作电压，以使胆留相液晶的螺距变为第二螺距，第二螺距与第一螺距不相等；
[0043](4)透过第一透明电极板或者第二透明电极板从而对第二区域内的聚合物单体进行第二次光照处理，以使第二区域内的胆留相液晶的固化螺距为第二螺距，其中，第二区域不同于第一区域，第二操作电压不同于第一操作电压，且第二螺距不同于第一螺距；
[0044]在本实施方式中，第一区域和第二区域共同组成了第一透明电极板和第二透明电极板之间的所有区域，第一区域或第二区域不一定为一个整体的区域，它们各自可以是多个分散区域的组合，即具有第一螺距的区域共同组成第一区域，具有第二螺距的区域共同组成第二区域。在其它实施方式中，也可对第一透明电极板和第二透明电极板之间的三个或更多的不同区域分别施加不同操作电压和光照处理，以使不同区域具有不同固化螺距，具体根据生产需要设计，在此不做一一限定。
[0045]其中，每次施加操作电压后透过第一透明电极板或者第二透明电极板从而对不同区域内的聚合物单体进行光照处理时，将不需要光照处理的其它区域进行遮光处理，可通过遮光板遮光，这样可防止光线照射到其它不需要曝光的区域，精确控制需要调整螺距的区域范围。
[0046]其中，在第一透明电极板和第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压之前，还进一步包括步骤:在第一透明电极板和第二透明电极板之间添加光引发剂或光敏剂；光引发剂能够在紫外光区或可见光区吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发聚合物单体交联固化，本实施方式中的光引发剂可采用二苯基乙酮、芳酰基膦氧化物和二苯甲酮等；光敏剂能把光能转移到一些对可见光不敏感的反应物上以提高或扩大其感光性能，本实施方式中的光敏剂可采用苯甲酮、安息香二甲醚等；本实施方式中添加光敏剂或光引发剂能够提高聚合物单体的反应效率。
[0047]其中，第一透明电极板和第二透明电极板分别包括玻璃基板以及设置在玻璃基板上的透明电极，透明电极可为通过溅射的工艺沉积在玻璃基板上的薄膜，第一透明电极板和第二透明电极板的设有透明电极的一面相对设置。
[0048]其中，操作电压为直流电压，而恢复电压为交流电压，该交流电压能够将直流电压导致的胆留相液晶的焦锥织构变成平面织构。
[0049]其中，操作电压为交流电压，而恢复电压为交流电压，且恢复电压的频率高于操作电压的频率，该较高频率的交流电压能够将较低频率的交流电压导致的胆留相液晶的焦锥织构变成平面织构。
[0050]其中，光照处理的光源为紫外光，在其它实施方式中，该光源也可为高压或中压汞灯光源或氣灯光源。
[0051]参阅图2，本发明另一个实施方式提供一种偏振光调制装置，图2中带双箭头的虚线表示各自区域内射出的偏振光的偏振方向，该装置包括第一透明电极板1、第二透明电极板2以及填充在第一透明电极板I和第二透明电极板2之间的聚合物分散胆留相液晶层，透过第一透明电极板I或者第二透明电极板2分为至少两个区域，至少两个区域内的胆甾相液晶的固化螺距不同；
[0052]其中，填充在第一透明电极板I和第二透明电极板2之间的聚合物分散胆留相液晶层是通过在第一透明电极板I和第二透明电极板2之间填充聚合物单体和胆留相液晶，并在第一透明电极板I和第二透明电极板2之间至少两次施加不同的操作电压，以改变胆甾相液晶的螺距，且在每次施加操作电压后透过第一透明电极板I或者第二透明电极板2从而对不同区域内的聚合物单体进行光照处理以固化胆留相液晶的螺距所形成的。
[0053]本发明实施方式的偏振光调制装置制具有至少两个不同固化螺距的不同区域，同一偏振光射入本发明的偏振光调制装置后，不同区域对应的出射光具有不同的偏振态，使这些不同偏振态的偏振光射入液晶面板的配向层表面即可完成对液晶分子的配向处理，即，使用本发明的偏振光调制装置后，只需要进行一次曝光处理，即可完成对液晶分子的配向，使工艺得到简化，生产效率得到提高。
[0054]其中，第一透明电极板I和第二透明电极板2分别包括玻璃基板以及设置在玻璃基板上的透明电极(图中未示出)，透明电极可为通过溅射的工艺沉积在玻璃基板上的薄膜，第一透明电极板I和第二透明电极板2的设有透明电极的一面相对设置；本发明实施方式可在第一透明电极板I和第二透明电极板2之间设置一圈胶框(图中未示出)以形成液晶盒。
[0055]其中，在第一透明电极板I和第二透明电极板2之间还添加有光引发剂或光敏剂。
[0056]其中，光照处理的光源为紫外光，在其它实施方式中，该光源也可为高压或中压汞灯光源或氣灯光源。
[0057]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种偏振光调制装置制造方法，其特征在于，所述制作方法包括: 提供相对设置的第一透明电极板和第二透明电极板； 在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆留相液晶； 在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆甾相液晶的螺距，并使所述不同区域内的所述胆留相液晶的固化螺距不同； 在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间施加恢复电压，使所述胆留相液晶的旋光特性恢复到固化时的状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆留相液晶的螺距，并使所述不同区域内的所述胆甾相液晶的固化螺距不同的步骤进一步包括: 在所述第一透明电极板和第二透明电极板之间施加第一操作电压，以使所述胆留相液晶的螺距变为第一螺距； 透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对第一区域内的所述聚合物单体进行第一次光照处理，以使所述第一区域内的所述胆留相液晶的固化螺距为所述第一螺距； 在所述第一透明电极板和第二透明电极板之间施加第二操作电压，以使所述胆留相液晶的螺距变为第二螺距，所述第二螺距与所述第一螺距不相等； 透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对第二区域内的所述聚合物单体进行第二次光照处理，以使所述第二区域内的所述胆留相液晶的固化螺距为第二螺距，其中，所述第二区域不同于所述第一区域，所述第二操作电压不同于所述第一操作电压，且所述第二螺距不同于所述第一螺距。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理时，将不需要光照处理的其它区域进行遮光处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压之前，还进一步包括步骤:在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间添加光引发剂或光敏剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一透明电极板和所述第二透明电极板分别包括玻璃基板以及设置在所述玻璃基板上的透明电极。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作电压为直流电压，而所述恢复电压为交流电压。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作电压为交流电压，而所述恢复电压为交流电压，且所述恢复电压的频率高于所述操作电压的频率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光照处理的光源为紫外光。
9.一种偏振光调制装置，其特征在于， 所述装置包括第一透明电极板、第二透明电极板以及填充在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的聚合物分散胆留相液晶层，透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板分为至少两个区域，所述至少两个区域内的所述胆留相液晶的固化螺距不同； 其中，所述填充在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间的聚合物分散胆甾相液晶层是通过在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间填充聚合物单体和胆甾相液晶，并在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间至少两次施加不同的操作电压，以改变所述胆留相液晶的螺距，且在每次施加所述操作电压后透过所述第一透明电极板或者所述第二透明电极板从而对不同区域内的所述聚合物单体进行光照处理以固化所述胆留相液晶的螺距所形成的。
10.根据权利要求9所述的偏振光调制装置，其特征在于，所述在所述第一透明电极板和所述第二透明电极板之间还添加有光引发剂或光敏剂。
11.根据权利要求9所述的偏振光调制装置，其特征在于，所述第一透明电极板和所述第二透明电极板分别包括玻璃基板以及设置在所述玻璃基板上的透明电极。
【文档编号】G02F1/1337GK104199215SQ201410416412
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】熊源 申请人:深圳市华星光电技术有限公司