CN102221758A

CN102221758A - 一种混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法

Info

Publication number: CN102221758A
Application number: CN 201110200964
Authority: CN
Inventors: 陈钢
Original assignee: Nanjing CEC Panda LCD Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing CEC Panda LCD Technology Co Ltd
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2011-10-19

Abstract

一种混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，在垂直光配向液晶显示装置中，用不同角度的紫外光同时对第一基板和第二基板上的至少一个配向膜的多个区域照射，进行配向，配向膜的侧链在各区域内形成与紫外光照射角度相应的角度。本发明中，同一个区域内初始状态下有些液晶分子倾斜角度较小或者垂直于基板表面，暗态时辉度会更加低，液晶面板的对比度得到提升；同一个区域内液晶面板加电压以后，液晶分子倾斜角度不同，对液晶面板的视差有改善；液晶面板启动时的响应速度通过overdrive方式提升，液晶下降沿的扭转速度，由于本发明部分液晶分子为垂直配向或倾斜角较小，拉回的力量相比正常倾斜的液晶分子大，加快了液晶面板的响应速度。

Description

一种混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法

技术领域

本发明涉及液晶面板的制造方法，尤其是影像显示区域经过改善的显示装置及其制作方法，具体地说是一种混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法。

背景技术

目前，对MVA模式的液晶显示器，所采用的液晶为负型液晶。液晶分子在施加电压以后发生取向偏转，普通MVA模式的LCD一般在CF基板和TFT基板上采用了protrusion （凸起结构）或者ITO slit（像素电极上刻沟槽的结构）结构。VA型配向膜的作用使液晶分子在不加电压的情况下呈现接近垂直于面板表面的方向排列，在凸起结构周围垂直于凸起结构表面排列。而当液晶层的两侧加上电压以后，液晶分子的取向发生偏转，通过控制液晶层两侧的电压就可以控制液晶分子的取向偏转角度，从而实现对透射光的强弱的调制，在普通的MVA模式中，凸起结构就是给了液晶分子指定了一个转向的方向，而避免液晶分子在施加电压以后杂乱无章的转向。

Sharp提出的UV2A技术，是对普通MVA技术的一次提升，极大的提高了MVA子像素的开口率，响应速度，对比度等规格。其制作方法是在阵列基板和彩膜基板上涂布具有光配向功能的配向膜，再通过特定的紫外光设备和MASK，分别在TFT基板和彩膜基板的子像素区域内进行2个相反方向的照射，使这两个方向成为液晶分子的预倾角。再通过把TFT基板和彩膜基板贴合在一起，就把子像素分成了4个特定区域，但施加电压以后，液晶分子就在这4个特定区域内进行4个方向上的转向。

光配向膜的作用就是替代了之前的凸起或者沟槽结构，避免了之前凸起和沟槽结构造成的漏光，极大的提高了开口率，并且使子像素表面的液晶分子都有初始的预倾角，加快响应速度。

Sony之前提出的FPA技术，是在液晶面板贴合以后，加上比较低的电压，大概0.8V，通过紫外光照射，使配向膜硬化，由于配向膜主链以向特定方向倾斜的状态硬化，因此在不施加电压的状态下，即会赋予液晶分子预倾角。向该液晶面板施加电压后，液晶分子会开始同时倾斜，由此可实现液晶分子的高速响应。FPA的优点是比PSVA和UV2A技术有更好的信赖性水平。而Sony最新提出的Hybrid FPA，仅在液晶面板的一侧使用赋予预倾角的配向膜，与两侧均配备赋予了预倾角的配向膜的原FPA相比，电压关闭时液晶分子的响应速度要更快，以此来提高液晶面板的响应速度。

在Sharp的紫外线配向技术中，紫外线发射装置通过光路将紫外线照射到MASK上，mask上设计有漏光区域，阵列基板或者彩膜基板在设备中运行，UV光通过mask的漏光区域照射到配向膜上，使基板上的配向膜形成1条条的照射区域，通常为两种方向相反、互相间隔的条状图形，每条的宽度为子像素的1/2。

然而，基于夏普的光配向技术与Sony的Hybrid FPA技术相比，产品的对比度和响应速度都略显不足，不能广泛应用于对响应速度有较高要求的产品中。

发明内容

本发明的目的是针对现有的光配向液晶显示装置和领先的光配向装置相比配向角度单一，显示装置的色差大、对比度不高、响应速度不够快的问题，提出一种在利用现有设备的前提下，使液晶分子能够达到多角度配向的技术方法，以提高产品的显示品质。

本发明的技术方案是：

（a）、在第一基板和第二基板上分别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时对至少一个配向膜的多个区域照射，进行配向，配向膜的侧链在各区域内形成与紫外光照射角度相应的角度；并使液晶按照这个侧链倾斜。

本发明的紫外光照射的角度范围为88度-90度，配向膜的侧链角度范围为88度-90度。

本发明的紫外光的范围是100-200nm，曝光量为10-200mJ/ cm2，时间为10-50sec。

本发明的配向膜上的多个区域为条状或者块状，间隔或者连续。

本发明中，同时进行两配向膜的多角度配向或者仅在一配向膜上进行多角度配向。

本发明的不同角度的紫外光的产生装置包括掩模板mask和棱镜组，mask上设有多个用于通光的缺口，mask置于配向膜的上方，棱镜组置于mask的上下两侧。

本发明的不同角度的紫外光的产生方法是：紫外光照射棱镜组，改变光的入射方向产生不同角度的紫外光后，通过mask上的缺口射入配向膜。

本发明的棱镜组的棱镜折射率为大于1.2。

本发明的有益效果：

本发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够形成照射方向上的侧链，并使液晶按照这个侧链倾斜。本发明在一次紫外光照射配向膜时，使配向膜上的侧链形成2个以上的方向，具体如图4所示。使液晶分子在一个小区域内形成多个方向，当液晶面板施加电压以后，此区域里有倾斜方向的液晶分子会带动没有倾斜方向的液晶分子一起倾斜，同之前的UV2A模式比，由此方式可以带来以下几点好处：1、同一个区域内初始状态下有些液晶分子倾斜角度较小或者垂直于基板表面，暗态时的辉度会更加低，液晶面板的对比度得到提升；2、同一个区域内液晶面板加电压以后，液晶分子的倾斜角度不同，对液晶面板的视差有改善；3、液晶面板的启动时的响应速度可以通过overdrive方式提升，液晶下降沿的扭转速度，由于本发明部分液晶分子为垂直配向或倾斜角较小，所以拉回的力量相比正常倾斜的液晶分子大，所以总的来说可以加快液晶面板的响应速度。

附图说明

图1是紫外线照射配向膜上的示意图；

紫外线照射在配向膜上，垂直于入射光的配向膜上的侧链被打断，平行于入射光的侧链继续存在。

图2是紫外线照射到配向膜上不同配向区域的示意图；

基板上的配向膜按照相反的配向方向，近似可以看成互相间隔的条纹。

图3是UV2A模式子像素截面图；

初始状态下液晶分子在基板表面按照配向膜上侧链的方向排列。

图4是本发明模式子像素截面图；

本发明初始状态下液晶分子在基板表面排列方向示意图，有部分液晶分子垂直或者较少倾斜于基板表面，有效减少暗态漏光。

图5是本发明紫外线照射到配向膜上以后不同配向区域的示意图；

基板上的配向膜根据照射方向形成不同的配向，可以是两种，也可以是2种以上，在1/2子像素的范围内，可以重复也可以分别不同。虚线表示配向方向和直线的角度不同。

图6是本发明模式子像素截面图；

本发明加电压状态下液晶分子在基板表面排列方向示意图，同一区域内液晶分子的扭曲状态不同，形成多个domain。

图7是本发明实施例示意图1；

在紫外线配向技术中，紫外线发射装置通过光路将紫外线照射到MASK上，本发明在紫外光照射到mask的前面，光路出口处再加入一组棱镜片，使光路分别以同一个方向，但多个角度出射，角度范围在88度-90度之间，包含90度，出射的角度可以是两种也可以是多种，可以互相间隔，也可以只有两条。以达到混合配向的目的。

图8是本发明实施例示意图2；

当紫外线以一个方向上的角度照射到mask上，紫外光会通过mask上的缺口照射到基板上，本发明在mask图形缺口的上方、中间或者下方加入棱镜，使紫外光从mask上出射时，在同一方向上能够有2种以上不同的角度。

图9是本发明实施例示意图3；

使用2张或者2张以上的mask对玻璃基板上的配向膜进行光配向，每张mask上的缺口宽度不超过1/4子像素，且在照射过程中，缺口不能互相重叠。在每次照射时，使UV光进mask缺口的角度略有不同，达到混合角度配向的效果。这样做的好处是不需要在mask或者UV光出口添加棱镜或者取向器件，但需要增加UV光的照射次数。

图中：

1a：第一基板 1b：第二基板

2a：第一基板配向膜 2b：第二基板配向膜

3：液晶层 4：掩模板Mask

5：棱镜组 6：Mask板位置棱镜

7a：平行于入射光的侧链 7b：垂直于入射光的侧链

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

一种混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，它包括以下步骤：

（b）、采用不同角度的紫外光同时对至少一个配向膜的多个区域照射，进行配向，配向膜的侧链在各区域内形成与紫外光照射角度相应的角度。

本发明的棱镜组的棱镜折射率为大于1.2。

实施例一：

实施例1中，光路的设计不局限于使用棱镜，可以使用LC lens等其他方式；如果使用LC lens等电压可控方式，也可以利用器件的优点对光路在实际利用中进行微调；棱镜的折射率为大于1.2的材质，不止局限于SiO2。棱镜的角度不局限于图示，也可以采用其他角度，达到较好的聚光和分路效果；

分光的过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，然后再分别把光路聚集到mask上。

实施例二：

实施例2中，Mask周围棱镜的位置可以在Mask缺口的上方，也可以在下方，也可以在mask的缺口位置；棱镜的折射率为大于1.2的材质，不止局限于SiO2；分光的方式不局限于棱镜，也可以采用其他方式；棱镜的角度不局限于图示，也可以采用其他角度，达到较好的聚光和分路效果。

实施例三：

实施例3中，mask的缺口大小不超过1/4子像素；每次UV光照射的角度略有不同，范围在87-90度之间；每次UV光照射可以在同一光源下重复照射，也可以不同光源，在基板的移动过程中添加新的光源照射。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于：它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于所述的紫外光照射的角度范围为88度-90度，配向膜的侧链角度范围为88度-90度。

3.根据权利要求1所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于所述的紫外光的范围是100-200nm，曝光量为10-200mJ/ cm2，时间为10-50sec。

4.根据权利要求1所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于所述的配向膜上的多个区域为条状或者块状，间隔或者连续。

5.根据权利要求1所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于同时进行两配向膜的多角度配向或者仅在一配向膜上进行多角度配向。

6.根据权利要求1所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于所述的不同角度的紫外光的产生装置包括掩模板mask和棱镜组，mask上设有多个用于通光的缺口，mask置于配向膜的上方，棱镜组置于mask的上下两侧。

7.根据权利要求1所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于所述的

不同角度的紫外光的产生方法是：紫外光照射棱镜组，改变光的入射方向产生不同角度的紫外光后，通过mask上的缺口射入配向膜。

8.根据权利要求6所述的混合垂直光配向液晶显示装置的配向方法，其特征在于所述的棱镜组的棱镜折射率为大于1.2。