光配向方法及光配向装置与流程

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种光配向方法及光配向装置。

背景技术：

液晶显示面板的光配向指的是利用紫外光照射控制液晶分子配向，避免了摩擦配向过程中可能造成的玻璃基板表面污染或者对配向膜的刮伤，同时可以透过光罩实现多象限配向。uv²a(ultravioletverticalalignment)技术时光配向技术的一种，通过uv²a技术容易实现四象限配向，增强面板的视角表现。

图1为现有技术提供的光配向方法的操作场景俯视图，图2为现有技术提供的光配向方法的操作场景主视图，图3为现有技术提供的光配向方法的操作场景立体图，图4为现有技术提供的光配向方法的曝光顺序及方向示意图参考图1-图4所示，定义沿着不同色子像素排列方向为行方向，垂直该行方向的方向为列方向，图中一个子像素行方向的长度为a，列方向的长度为b，其配向步骤如下：

第一步：以一个子像素的行方向长度的一半为阵列基板侧光罩的周期(即0.5a)，将子像素沿着行方向分为左区域和右区域，进行列方向的配向，左区域和右区域配向方向相反；第二步：以一个子像素的列方向长度的一般为彩膜基板侧光罩的周期(即0.5b)，将子像素沿列方向分为上区域和下区域，进行行方向的配向，上区域和下区域配向方向相反。曝光完成后，一个子像素内左上、坐下、右上、右下区域共形成四个象限。

图5为现有技术提供的光配向方法制作的像素区的结构示意图，图6为现有技术提供的光配向方法制作的像素区的配向暗纹的结构示意图，参考图5和图6所示，上述现有技术中，受到阵列基板和彩膜基板两侧的紫外线光配向和像素电极边缘电场的双重作用，子像素在白态时会出现“卐”字或“卍”字暗纹，统称配向暗纹，配向暗纹包括位于像素中间位置的十字形暗纹主体，以及位于像素边缘位置的边缘暗纹。配向暗纹严重影响着像素区域的透过率。

技术实现要素：

本发明提供一种光配向方法及光配向装置，可减少光配向产生的配向暗纹的面积，提高像素透过率。

本发明一方面提供一种光配向方法，包括：

调整光源的出射光线的方向，以使所述出射光线与xoy平面形成第一夹角，且所述出射光线在所述xoy平面上的投影与y轴形成第二夹角；

调整偏光板的角度，以使所述偏光板平行于所述xoy平面，并且所述偏光板的透光轴平行于所述出射光线在所述xoy平面上的投影；

沿着y轴的反方向移动阵列基板，以对所述阵列基板进行曝光操作；所述阵列基板上对应一个像素的区域沿着y轴设置有四个曝光区域，包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；其中，所述第一区域和第二区域的曝光方向相反，所述第二区域和第三区域的曝光方向相互垂直，所述第四区域和第三区域的曝光方向相反；

将经过180度旋转的彩膜基板沿着y轴的反方向移动，以对所述彩膜基板进行曝光操作；所述彩膜基板具有与所述阵列基板位置和数量完全一致的曝光区域，且各个曝光区域的曝光方向与所述阵列基板一致。

如上所述的光配向方法，每一个所述曝光区域均对应设置有一个所述光源以及与该光源配套的所述偏光板；

其中，所述第一区域和第二区域对应的光源出射光线在xoy平面上的投影的方向相反，所述第二区域和第三区域对应的光源出射光线在xoy平面上的投影的方向相互垂直，所述第四区域和第三区域对应的光源出射光线在xoy平面上的投影的方向相反。

如上所述的光配向方法，每一个所述曝光区域均对应设置有一个掩模版，所述掩模版包括透光区和遮光区，所述透光区与所述曝光区域位置对应。

如上所述的光配向方法，所述第二夹角的角度范围为30°～60°。

如上所述的光配向方法，所述第一夹角的角度范围为30°～50°。

本发明提供的光配向方法，通过改变出射光线和偏光板的方向，并改变基板的曝光区域和曝光方向，从而改变了像素区内配向暗纹的形状，极大的减少了配向暗纹的面积，可有效提高液晶显示面板的透过率。

本发明另一方面提供一种光配向装置，包括：控制器、光源、偏光板以及移动机构；

所述移动机构用于承载和带动阵列基板和彩膜基板中的一个移动；

所述光源设置在所述移动机构的上方，所述偏光板设置在所述移动机构和所述光源之间；

所述控制器，用于：

调整光源的出射光线的方向，以使所述出射光线与xoy平面形成第一夹角，且所述出射光线在所述xoy平面上的投影与y轴形成第二夹角；以及，

调整偏光板的角度，以使所述偏光板平行于所述xoy平面，并且所述偏光板的透光轴平行于所述出射光线在所述xoy平面上的投影；以及，

控制所述阵列基板沿着y轴的反方向移动，以对所述阵列基板进行曝光操作；所述阵列基板上对应一个像素的区域沿着y轴设置有四个曝光区域，包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；其中，所述第一区域和第二区域的曝光方向相反，所述第二区域和第三区域的曝光方向相互垂直，所述第四区域和第三区域的曝光方向相反；以及，

控制经过180度旋转的所述彩膜基板沿着y轴的反方向移动，以对所述彩膜基板进行曝光操作；所述彩膜基板具有与所述阵列基板位置和数量完全一致的曝光区域，且各个曝光区域的曝光方向与所述阵列基板一致。

如上所述的光配向装置，每一个所述曝光区域均对应设置有一个所述光源以及与该光源配套的所述偏光板；

其中，所述第一区域和第二区域对应的光源出射光线在xoy平面上的投影的方向相反，所述第二区域和第三区域对应的光源出射光线在xoy平面上的投影的方向相互垂直，所述第四区域和第三区域对应的光源出射光线在xoy平面上的投影的方向相反。

如上所述的光配向装置，每一个所述曝光区域均对应设置有一个掩模版，所述掩模版包括透光区和遮光区，所述透光区与所述曝光区域位置对应。

如上所述的光配向装置，所述第二夹角的角度范围为30°～60°。

如上所述的光配向装置，所述第一夹角的角度范围为30°～50°。

本发明提供的光配向装置，通过改变出射光线和偏光板的方向，并改变基板的曝光区域和曝光方向，从而改变了像素区内配向暗纹的形状，极大的减少了配向暗纹的面积，可有效提高液晶显示面板的透过率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的光配向方法的操作场景俯视图；

图2为现有技术提供的光配向方法的操作场景主视图；

图3为现有技术提供的光配向方法的操作场景立体图；

图4为现有技术提供的光配向方法的曝光顺序及方向示意图；

图5为现有技术提供的光配向方法制作的像素区的结构示意图；

图6为现有技术提供的光配向方法制作的像素区的配向暗纹的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的光配向方法的操作场景俯视图；

图8为本发明实施例提供的光配向方法的操作场景主视图；

图9为本发明实施例提供的光配向方法的操作场景立体图；

图10为本发明实施例提供的光配向方法的曝光顺序及方向示意图；

图11为本发明实施例提供的光配向方法制作的像素区的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的光配向方法制作的像素区的配向暗纹的结构示意图。

附图标记：

10-出射光线

20-偏光板

21-透光轴

30-阵列基板

31-第一区域

32-第二区域

33-第三区域

34-第四区域

40-彩膜基板

50-掩模版

a-第一夹角

b-第二夹角

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，液晶显示面板的垂直配向(verticalalignment，简称va)技术的原理为，在不载入电场的状态下使液晶分子基本垂直于面板面进行配向，载入电场时，液晶分子倾倒，状态发生变化；为控制载入电场时液晶分子的倾倒方向，可以在液晶面板上设计突起和狭缝隙，通过改变它们的形状来实现液晶分子稍微倾斜的状态和稳定的状态。载入电场时，突起和狭缝隙附近的液晶分子首先开始倾倒，然后按照多米诺骨牌效应，随着推倒其它液晶分子。

控制配向方向一般采用摩擦配向或者光配向，摩擦配向会产生静电和颗粒污染的问题，且由于摩擦配向只能在一个水平方向上配向，不适用于需要扩大视角的多象限垂直配向(mutil-domainverticalalignment，简称mva)。光配向是一种非接触式的配向技术，利用线偏振光照射在光敏感的高分子聚合物配向膜上，形成倾角。uv2a(ultravioletverticalalignment)技术是一种采用紫外线(ultraviolet，简称uv)进行液晶配向的垂直配向(verticalalignment，简称va)的技术。将uv2a光配向技术应用于垂直配向显示模式能够实现对液晶分子的精准配向，通过曝光方向的变化，对画素不同区域施加不同的配向方向可以大大改善垂直配向显示的视角特性。

多象限一般有二象限、四象限和八象限，象限数量越大，视角特性越好，但透过率会相应降低，这是由于在各相邻象限的交界处，虽然液晶分子在电压的驱动下呈水平状态，但相邻象限液晶分子旋转方向并不相同，因而在交界处产生两个象限旋转方向的中间状态(一般为0°或者90°)，又因为在垂直配向显示模式搭配线性偏光板的条件下，液晶分子在水平状态下旋转角度为45°或135°时透过率最高，在旋转角度为0°或90°(即与偏光板偏光方向水平或垂直状态)时透过率最低，因此，在相邻象限的交界处透过率很低，形成配向暗纹。

其中，在四象限垂直配向技术中，像素区被划分为四个具有不同配向的象限，因而像素区内部形成的暗纹一般为“卐”字形状或者“卍”字形状，统称配向暗纹，配向暗纹会降低液晶显示面板的透过率。

下面参考附图并结合具体的实施例描述本发明。

实施例一

图7为本发明实施例提供的光配向方法的操作场景俯视图，图8为本发明实施例提供的光配向方法的操作场景主视图，图9为本发明实施例提供的光配向方法的操作场景立体图，图10为本发明实施例提供的光配向方法的曝光顺序及方向示意图，参考图7-图10所示，本发明实施例提供一种光配向方法，包括：

s101：调整光源的出射光线10的方向，以使出射光线10与xoy平面形成第一夹角a，且出射光线10在xoy平面上的投影与y轴形成第二夹角b；

s102：调整偏光板20的角度，以使偏光板20平行于xoy平面，并且偏光板20的透光轴21平行于出射光线10在xoy平面上的投影；

s103：沿着y轴的反方向移动阵列基板30，以对阵列基板30进行曝光操作；阵列基板30上对应一个像素的区域沿着y轴设置有四个曝光区域，包括第一区域31、第二区域32、第三区域33和第四区域34；其中，第一区域31和第二区域32的曝光方向相反，第二区域32和第三区域33的曝光方向相互垂直，第四区域34和第三区域33的曝光方向相反；

s104：将经过180度旋转的彩膜基板40沿着y轴的反方向移动，以对彩膜基板40进行曝光操作；彩膜基板40具有与阵列基板30位置和数量完全一致的曝光区域，且各个曝光区域的曝光方向与阵列基板30一致。

其中，定义基板所在的平面为xoy平面，与xoy平面垂直的方向为z轴。通过调整光源的出射光线10的方向，和偏光板20的角度，可以使得照射到阵列基板30的曝光区域上的光线为具有一定角度的光线，从而使得曝光区域的曝光方向为与基板像素区的列方向呈一定的夹角，参考图10所示。

阵列基板30的曝光过程中，将阵列基板30上对应一个像素的区域按照像素区的长度方向平均分为四个曝光区域，四个曝光区域内的曝光方向各自不同，具体为：第一区域31和第二区域32的曝光方向相反，第二区域32和第三区域33的曝光方向相互垂直，第四区域34和第三区域33的曝光方向相反。

彩膜基板40的曝光过程中，对应地，将彩膜基板40上对应一个像素的区域按照像素区的长度方向平均分为四个曝光区域，四个曝光区域内的曝光方向各自不同，具体为：第一区域31和第二区域32的曝光方向相反，第二区域32和第三区域33的曝光方向相互垂直，第四区域34和第三区域33的曝光方向相反。参考图10所示，图中箭头的指向即代表曝光方向，彩膜基板40上的每个曝光区域中的曝光方向与阵列基板30上每个曝光区域的曝光方向对应相反，在实际操作中，只需要将彩膜基板40旋转180度后再按照阵列基板30的曝光过程进行曝光操作，即可实现。

图11为本发明实施例提供的光配向方法制作的像素区的结构示意图，图12为本发明实施例提供的光配向方法制作的像素区的配向暗纹的结构示意图，参考图11和图12所示，将按照上述光配向方法制成的阵列基板30和彩膜基板40对应设置并填充了液晶分子之后，液晶分子在像素区内的四个区域内，具有不同的倾倒方向，形成的配向暗纹如图中所示。相比于现有技术中如图5和图6所示的配向暗纹，本实施例中，配向暗纹的面积大大减小，因此，可有效提高像素的透过率。

在更加具体的实施例中，每一个曝光区域均对应设置有一个光源以及与该光源配套的偏光板20；其中，第一区域31和第二区域32对应的光源出射光线10在xoy平面上的投影的方向相反，第二区域32和第三区域33对应的光源出射光线10在xoy平面上的投影的方向相互垂直，第四区域34和第三区域33对应的光源出射光线10在xoy平面上的投影的方向相反。

光源和偏光板20均为四个，四个光源的光源出射光线10与xoy平面形成第一夹角a，但是四个光源的光源出射光线10在xoy平面上的投影方向不同，以实现四个曝光区域不同的曝光方向。偏光板20与xoy平面始终保持平行，偏光板20上的透光轴21的方向则始终与光源出射光线10在xoy平面上的投影方向相同。

进一步地，每一个曝光区域均对应设置有一个掩模版50，掩模版50包括透光区和遮光区，透光区与曝光区域位置对应。掩模版50的数量为四个，分别对应四次曝光。举例说明，在对第一区域31进行曝光时，使用的掩模版50对应第一区域31的位置为透光区，对应第二区域32、第三区域33和第四区域34的位置为遮光区。

其中，第二夹角b在0-90°范围内(不包括0和90°)，一般选择范围为30°～60°。优选地，第二夹角b的角度为45°。当第二夹角b的角度为45°时，采用本实施例提供的光配向方法制作而成的液晶显示面板具有最佳的视角。

可选地，第一夹角a的角度范围为30°～50°，优选地，第一夹角a的角度为40°。第一夹角a代表光源的出射光线与基板所在平面的夹角，当第一夹角a设置为40°时，具有较佳的曝光效果。

本发明实施例提供的光配向方法，通过改变出射光线和偏光板的方向，并改变基板的曝光区域和曝光方向，从而改变了像素区内配向暗纹的形状，极大的减少了配向暗纹的面积，可有效提高液晶显示面板的透过率。

实施例二

继续参考图7-图10所示，本发明实施例提供一种光配向装置，包括：控制器、光源、偏光板20以及移动机构；移动机构用于承载和带动阵列基板30和彩膜基板40中的一个移动；光源设置在移动机构的上方，偏光板20设置在移动机构和光源之间；控制器，用于：调整光源的出射光线10的方向，以使出射光线10与xoy平面形成第一夹角a，且出射光线10在xoy平面上的投影与y轴形成第二夹角b；以及，调整偏光板20的角度，以使偏光板20平行于xoy平面，并且偏光板20的透光轴21平行于出射光线10在xoy平面上的投影；以及，控制阵列基板30沿着y轴的反方向移动，以对阵列基板30进行曝光操作；阵列基板30上对应一个像素的区域沿着y轴设置有四个曝光区域，包括第一区域31、第二区域32、第三区域33和第四区域34；其中，第一区域31和第二区域32的曝光方向相反，第二区域32和第三区域33的曝光方向相互垂直，第四区域34和第三区域33的曝光方向相反；以及，控制经过180度旋转的彩膜基板40沿着y轴的反方向移动，以对彩膜基板40进行曝光操作；彩膜基板40具有与阵列基板30位置和数量完全一致的曝光区域，且各个曝光区域的曝光方向与阵列基板30一致。

具体地，控制器可调整光源的出射光线10方向，使出射光线10与xoy平面形成第一夹角a，且出射光线10在xoy平面上的投影与y轴形成第二夹角b。控制器还可以调整偏光板20的偏转角度，使偏光板20平行于xoy平面，并且偏光板20的透光轴21平行于出射光线10在xoy平面上的投影。控制器还可以控制移动机构带动阵列基板30和旋转了180°之后的彩膜基板40沿着y轴的反方向移动，以实现对阵列基板30和彩膜基板40的曝光操作。

此外，每一个曝光区域均对应设置有一个光源以及与该光源配套的偏光板20；其中，第一区域31和第二区域32对应的光源出射光线10在xoy平面上的投影的方向相反，第二区域32和第三区域33对应的光源出射光线10在xoy平面上的投影的方向相互垂直，第四区域34和第三区域33对应的光源出射光线10在xoy平面上的投影的方向相反。

进一步地，每一个曝光区域均对应设置有一个掩模版50，掩模版50包括透光区和遮光区，透光区与曝光区域位置对应。

其中，第二夹角b在0-90°范围内(不包括0和90°)，一般选择范围为30°～60°。优选地，第二夹角b的角度为45°。当第二夹角b的角度为45°时，采用本实施例提供的光配向方法制作而成的液晶显示面板具有最佳的视角。

可选地，第一夹角a的角度范围为30°～50°，优选地，第一夹角a的角度为40°。第一夹角a代表光源的出射光线与基板所在平面的夹角，当第一夹角a设置为40°时，具有较佳的曝光效果。

本发明实施例提供的光配向装置，通过改变出射光线和偏光板的方向，并改变基板的曝光区域和曝光方向，从而改变了像素区内配向暗纹的形状，极大的减少了配向暗纹的面积，可有效提高液晶显示面板的透过率。

在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。