垂直光配向方法及液晶显示面板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种垂直光配向方法及液晶显示面板的制作方法。
【背景技术】
[0002]液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)是目前最广泛使用的平板显示器之一，液晶面板是液晶显示器的核心组成部分。液晶面板通常是由一彩色滤光片基板(ColorFilter Substrate , CF Substrate)、一薄膜晶体管阵列基板(Thin Film TransistorArray Substrate，TFT Array Substrate)以及一配置于两基板间的液晶层(LiquidCrystal Layer)所构成。一般阵列基板、彩色滤光片基板上分别设置像素电极、公共电极。当电压被施加到像素电极与公共电极便会在液晶层中产生电场，该电场决定了液晶分子的取向，从而调整入射到液晶层的光的偏振，使液晶面板显示图像。
[0003]作为平板显示器中的佼佼者，液晶显示器由于具有低的功耗、优异的画面品质以及较高的生产良率等性能，目前已经逐渐的占据了显示领域的主导地位。在液晶显示器中，基于液晶的运作模式，液晶面板的显示模式主要分为相变型(phase change，PC)、扭转向列型(twisted nematic，TN)、垂直配向型(Vertical Alignment，VA)、横向电场切换型(Inplane Switching，IPS)、及边缘电场转换型(fringe field switching，FFS)等。在这些不同的显示技术中，配向方式又各有不同。目前在液晶显示面板的生产中较为广泛运用的配向技术是磨刷配向(Rubbing alignment)法。磨刷配向法是指在高分子表面用绒布滚轮进行接触式的定向机械摩擦，摩擦高分子表面所供的能量使高分子主链因延伸而定向排列，从而控制液晶配向排列。磨刷配向法可以提供液晶分子较强的配向能力，但是在磨刷的过程中，由于利用绒布接触式的摩擦，因此会产生静电和颗粒的污染，而这些污染往往直接造成液晶元件的损坏。因此不论是学术界还是业界都在不断研究改进非接触式的配向方式，除了可以避免静电和颗粒的污染，也可以比较容易控制液晶分子的配向方式。利用非接触式的配向方式，可以根据一些特定图形的光罩来进行小面积的配向，进而制作一些特别需求的液晶元件。其中最被大家熟知的非接触式配向方法为以线偏紫外光去照射有感光剂的配向剂，称之为紫外光配向法，简称光配向。
[0004]光配向利用线性偏极的紫外光照射在具有感光剂的高分子聚合物配向膜上，使得高分子聚合物具有配向能力。其优点为可避免玻璃基板表面的污染、可以进行小面积的配向、透过光罩可作图形的配向、及利用入射光的角度与照射时间的长短，可以控制液晶单元的参数，如预倾角、表面定向强度等。光配向剂为一种聚合物(Polymer)，由许多单体(monomer)小分子键结所组成。通过硬烤或是照光，使得单体间相互键结，形成大分子。在液晶配向中，为了要使液晶分子能够顺着配向分子排列的方向而排列，所选取的单体键结后，形成长键分子。
[0005]光配向技术能够通过配向膜实现所有液晶分子沿着设计方向整体倾斜的状态，所以施加电场后液晶分子同时向一个方向倾倒，响应速度得到提升。由于不使用突起和狭缝也能分割成多个区域，因此开口率比原来利用突起分割成多个区域的面板提高，并且能够有效减少在突起和狭缝部分散射导致的漏光，提升面板的对比度。但如果需要考虑到倾斜视角情况下的视角特性以及色偏，就需要对面板进行分区，使得一个子像素内的液晶倾倒方向可以有多个倾倒方向，以补偿倾斜视角特性及色偏。在使用光罩进行面板分区时，由于光罩的移动会导致配向精度的损失，影响面板质量。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种垂直光配向方法，将每一像素区域分成四个子区域，能够得到具有四个配向方向的配向膜，即使得该四个子区域具有不同的配向方向，配向精度高，方法简单，成本低。
[0007]本发明的目的还在于提供一种液晶显示面板的制作方法，采用上述的垂直光配向方法分别对CF基板和TFT基板进行垂直光配向，配向精度高，使所得到的液晶显示面板具有广视角、高穿透、无色偏、高对比和高分辨的特性。
[0008]为实现上述目的，本发明首先提供一种垂直光配向方法，包括以下步骤:
[0009]步骤1、提供一基板，所述基板上具有数个阵列排布的像素区域;每一像素区域为正方形，将所述像素区域划分为四个大小相等的正方形的子区域；
[0010]步骤2、在所述基板上涂布一层光配向聚合物，形成光配向膜；
[0011]步骤3、提供光罩，所述光罩上具有数个阵列排布的图案单元，所述图案单元的形状大小与所述像素区域的形状大小相同，每一图案单元包括透光的透光区和不透光的遮光区，所述透光区和遮光区的形状大小分别和所述像素区域上的一个子区域和另外三个子区域的形状大小相同；
[0012]步骤4、将所述基板放置于可旋转的承载台上，利用所述光罩对所述基板上的光配向膜按照一定的照射角度进行线性紫外光照射，此时，线性紫外光倾斜地穿过所述光罩的透光区而对应照射在所述数个像素区域的一子区域上，从而对应于所述数个像素区域的该子区域在光配向膜上形成第一配向方向；保持所述光罩的位置和线性紫外光照射方向在该步骤4中均始终不变，通过承载台对所述基板依次进行三次90°旋转，每进行一次旋转后对基板上的光配向膜继续进行线性紫外光照射，则线性紫外光依次倾斜地穿过所述光罩上的透光区而依次对应照射在所述数个像素区域的另外三个子区域上，从而对应于所述数个像素区域的该三个子区域在光配向膜上依次形成第二、第三、第四配向方向，从而得到具有四种配向方向的配向膜，使每一像素区域具有四种配向方向的子区域。
[0013]所述步骤4中，按照线性紫外光与所述基板之间为80°?89.7°夹角的照射角度对所述光配向膜进行线性紫外光照射。
[0014]所述步骤1中提供的基板为TFT基板、或CF基板。
[0015]所述步骤4中按照顺时针或逆时针方向对所述基板进行旋转。
[0016]所述步骤2中，在所述基板上涂布的光配向聚合物为聚酰亚胺材料。
[0017]本发明还提供一种液晶显示面板的制作方法，包括以下步骤:
[0018]步骤10、提供TFT基板和CF基板，所述TFT基板和CF基板上分别具有相互对应的数个阵列排布的像素区域;每一像素区域为正方形，将所述像素区域划分为四个大小相等的正方形的子区域，分别为按顺时针或逆时针依次排列的第一、第二、第三、第四子区域；
[0019]步骤20、在所述TFT基板和CF基板上分别涂布一层光配向聚合物，分别形成光配向膜；
[0020]步骤30、提供光罩，所述光罩上具有数个阵列排布的图案单元，所述图案单元的形状大小与所述像素区域的形状大小相同，每一图案单元包括透光的透光区和不透光的遮光区，所述透光区和遮光区的形状大小分别和所述像素区域上的一个子区域和另外三个子区域的形状大小相同；
[0021]步骤40、将所述CF基板放置于可旋转的承载台上，利用所述光罩对所述CF基板上的光配向膜按照一定的照射角度进行线性紫外光照射，此时，线性紫外光倾斜地穿过所述光罩的透光区而对应照射在所述数个像素区域的第一子区域，从而对应于所述数个像素区域的第一子区域在光配向膜上形成第一配向方向；保持所述光罩的位置和线性紫外光照射方向在该步骤40中不变，通过承载台对所述基板依次进行三次90°旋转，每进行一次旋转后对基板上的光配向膜继续进行线性紫外光照射，则线性紫外光依次倾斜地穿过所述光罩上的透光区而对应照射在所述数个像素区域的第二、第三、第四子区域上，从而分别对应于所述数个像素区域的第二、第三、第四子区域依次在所述光配向膜上形成第二、第三、第四配向方向；
[0022]步骤50、将所述TFT基板放置于所述承载台上，继续保持所述光罩的位置和线性紫外光照射方向在该步骤50中不变，利用所述光罩对所述TFT基板上的光配向膜按照一定的照射角度进行线性紫外光照射，此时，线性紫外光倾斜地穿过所述光罩的透光区而对应照射在所述数个像素区域的第二子区域或第四子区域上，从而对应于所述数个像素区域的该子区域在光配向膜上形成第五配向方向；通过承载台对所述基板依次进行三次90°旋转，每进行一次旋转后对所述TFT基板上的光配向膜继续进行线性紫外光照射，则线性紫外光依次倾斜地穿过所述光罩上的透光区而对应照射在所述数个像素区域的另外三个子区域上，从而对应于所述数个像素区域的该三个子区域在光配向膜上依次形成第六、第七、第八配向方向；
[0023]步骤60、将所述TFT基板和CF基板对组，得到液晶显示面板;此时，所述TFT基板上的第一、第二、第三、第四子区域和CF基板上的第一、第二、第三、第四子区域为一一对应;所述TFT基板上的