CN104570489A - 掩模板及光配向方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光配向方法，包括以下步骤，提供上层面板与下层面板；提供掩模板以遮挡所述上层面板与所述下层面板，并设置所述掩膜板的透光区域；利用掩模板以第一入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜；调整所述掩膜板的透光区域；利用掩模板以第二入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜。本发明还公开一种掩膜板。本发明的掩模板只需一块掩模板进行次曝光就可以完成整个液晶显示装置中配向膜的制程，可有效减少曝光次数、简化制造过程。

Description

掩模板及光配向方法
技术领域
本发明涉及液晶技术领域，尤其涉及一种掩模板及采用该掩膜板对液晶显示装置进行配向的光配向方法。
背景技术
液晶显示器制造过程中最为广泛运用的配向技术是磨刷配向(Rubbingalignment)法。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(particle)的污染，而这些污染往往直接造成液晶元件的损坏。
现有一种光配向法，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，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。
但是通过光配向法在一个像素内的多个区域形成多个同配向方向域，从而提高液晶显示的侧可视度时。在制造过程中，需要设置多个光罩，并相应采用不同方向的入射光进行多次照射配向，制造过程繁琐，制造成本较高。
发明内容
提供一种掩模板及采用该掩膜板对液晶显示装置进行配向的光配向方法。
一种光配向方法，包括以下步骤，
提供上层面板与下层面板；
提供掩模板以遮挡所述上层面板与所述下层面板，并设置所述掩膜板的透光区域；
利用掩模板以第一入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜；
调整所述掩膜板的透光区域；
利用掩模板以第二入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜。
进一步的，当提供上层面板与下层面板时，进一步包括以下步骤，
将所述下层面板的高灰阶子像素分为相邻且沿像素长边排布的第一高灰阶子像素区域与第二高灰阶子像素区域；将所述下层面板的低灰阶子像素分为相邻且沿像素长边排布的第一低灰阶子像素区域与第二低灰阶子像素区域；
将所述上层面板的高灰阶子像素分为相邻且沿像素短边排布的第一高灰阶子像素区域与第二高灰阶子像素区域；将所述上层面板的低灰阶子像素分为相邻且沿像素短边排布的第一低灰阶子像素区域与第二低灰阶子像素区域；
将所述上层面板与下层面板相互垂直设置。
进一步的，当提供掩模板以遮挡所述上层面板与所述下层面板，并设置所述掩膜板的透光区域时，进一步包括以下步骤，
所述掩模板的第一透光区域开启并对应所述下层面板的第一高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第一挡板遮挡所述第一开口的第二透光区域；
所述掩模板的第三透光区域开启并对应所述下层面板的第一低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第二挡板遮挡所述第二开口的第四透光区域；
所述掩模板的第五透光区域开启并对应所述上层面板的第一高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第三挡板遮挡所述第三开口的第六透光区域；
所述掩模板的第七透光区域开启并对应所述上层面板的第一低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第四挡板遮挡所述第四开口的第八透光区域。
进一步的，当利用掩模板以第一入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜时，紫外线以第一入射方向通过掩模板的第一透光区域、第三透光区域入射至所述下层面板；紫外线以第一入射方向通过掩模板的第五透光区域、第七透光区域入射至所述上层面板。
进一步的，当调整所述掩膜板的透光区域时，
进一步包括以下步骤：
所述掩模板的第二透光区域开启并对应所述下层面板的第二高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第一挡板遮挡所述第一开口的第一透光区域；
所述掩模板的第四透光区域开启并对应所述下层面板的第二低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第二挡板遮挡所述第二开口的第三透光区域；
所述掩模板的第六透光区域开启并对应所述上层面板的第二高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第三挡板遮挡所述第三开口的第五透光区域；
所述掩模板的第八透光区域开启并对应所述上层面板的第二低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第四挡板遮挡所述第四开口的第七透光区域。
进一步的，当利用掩模板以第二入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜时，紫外线以第一入射方向通过掩模板的第二透光区域、第四透光区域入射至所述下层面板；紫外线以第一入射方向通过掩模板的第六透光区域、第八透光区域入射至所述上层面板。
一种掩膜板，包括遮光板体、形成于遮光板体的第一开口、第二开口、第三开口与第四开口，所述掩模板的第一开口包括相邻的第一透光区域与第二透光区域，所述掩模板的第二开口包括相邻的第三透光区域与第四透光区域，所述掩模板的第三开口包括相邻的第五透光区域与第六透光区域，所述掩模板的第四开口包括相邻的第七透光区域与第八透光区域，所述掩膜板还设有第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板，所述第一挡板用于遮挡所述第一透光区域或第二透光区域，所述第二挡板用于遮挡所述第三透光区域或第四透光区域，所述第三挡板用于遮挡所述第五透光区域或第六透光区域，所述第四挡板用于遮挡所述第七透光区域或第八透光区域。
本发明的掩模板及采用该掩膜板的光配向方法通过设置可移动的第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板，使掩模板可重复使用，从而减少在对配向膜进行光配向的过程中的掩模板的设置数量，降低成本。设置下层面板、上层面板，并利用所述掩模板同时对下层面板、上层面板的配向膜进行曝光，只需一块掩模板进行次曝光就可以完成整个液晶显示装置中配向膜的制程，有效减少曝光次数，简化制造过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的液晶显示装置的结构示意图；
图2是图1的液晶显示装置的下层面板的结构示意图；
图3是图1的液晶显示装置的上层面板的结构示意图；
图4是本发明较佳实施方式提供的掩膜板的遮光板体的结构示意图；
图5与图6是本发明较佳实施方式提供的上层面板、下层面板与掩膜板的设置示意图；
图7是本发明较佳实施方式提供的光配向方法的流程图；
图8至图13是本发明较佳实施方式通过掩膜板进行配向时所述掩膜板的各个卡口的剖面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明较佳实施方式提供一种掩模板及采用该掩膜板对液晶显示装置进行配向的光配向方法。
如图1至图3，所述液晶显示装置包括下层面板100、上层面板200、设置于所述上层面板200和下层面板100之间液晶层(图未示)；上层面板200包括上层基板及设置于所述上层基板的上层配向膜(图未示)；下层面板100包括下层基板及设置于所述下层基板上的下层配向膜(图未示)。所述液晶层包括多个液晶分子310。所述掩模板可用于对上层面板及下层面板的配向膜进行曝光。
图1所示为液晶显示装置中一个像素10的布局图，所述液晶显示装置的一个像素10包括位于上端的高灰阶子像素H和位于下端的低灰阶子像素L，所述高灰阶子像素H与低灰阶子像素L沿所述像素长边设置。高灰阶子像素H和低灰阶子像素L均被分成4个域，具有2x2的结构。在4个相邻域内，液晶层的液晶分子被配向为不同的方向；在每个域内，液晶分子310与面板的其中一边(长边或短边)的夹角小于45°。
如图2所示，将下层面板100的高灰阶子像素H和低灰阶子像素L分成左右两部分。其中，将所述下层面板100的高灰阶子像素H分为相邻且沿像素10长边排布的第一高灰阶子像素区域h1与第二高灰阶子像素区域h2，将所述下层面板100的低灰阶子像素L分为相邻且沿像素10长边排布的第一低灰阶子像素区域l1与第二低灰阶子像素区域l2。
液晶显示装置通过下层面板100的下层配向膜对下层面板100的高灰阶子像素H和低灰阶子像素L进行光配向。
如图3所示，将上层面板200的高灰阶子像素H和低灰阶子像素L成左右两部分。其中，将所述上层面板200的高灰阶子像素H分为相邻且沿像素10短边排布的第一高灰阶子像素区域h3与第二高灰阶子像素区域h4，将所述上层面板200的低灰阶子像素L分为相邻且沿像素10短边排布的第一低灰阶子像素区域l3与第二低灰阶子像素区域l4。
液晶显示装置通过上层面板200的上层配向膜对上层面板200的高灰阶子像素H和低灰阶子像素L进行光配向。
通过掩模板40遮挡所述下层面板100或上层面板200，并对所述下层面板100的下层配向膜或上层面板200的上层配向膜进行曝光，使得下层面板100的下层配向膜与上层面板200的上层配向膜具有如图1所示的配向力。
在使用光配向(photo-alignment)法对所述上层配向膜或下层配向膜进行配向时，需通过掩模板40遮挡所述下层面板100或上层面板200，并进行光配向。
如图4所示，本发明提供一种光配向法所需的掩模板40，包括遮光板体400、形成于遮光板体400的第一开口401、第二开口402、第三开口403与第四开口404。所述掩模板40的第一开口401包括相邻的第一透光区域4011与第二透光区域4012。所述掩模板40的第二开口402包括相邻的第三透光区域4021与第四透光区域4022。所述掩模板40的第三开口403包括相邻的第五透光区域4031与第六透光区域4032。所述掩模板40的第四开口404包括相邻的第七透光区域4041与第八透光区域4042。
请一并参见图5及图6，所述掩模板40还设有第一挡板41，所述第一挡板41可于所述第一开口401内移动，从而遮挡所述第一透光区域4011或第二透光区域4012。所述掩模板40还设有第二挡板42，所述第二挡板42可于所述第二开口402内移动，从而遮挡所述第三透光区域4021或第四透光区域4022。所述掩模板40还设有第三挡板43，所述第三挡板43可于所述第三开口403内移动，从而遮挡所述第五透光区域4031或第六透光区域4032。所述掩模板40还设有第四挡板44，所述第四挡板44可于所述第四开口404内移动，从而遮挡所述第七透光区域4041或第八透光区域4042。
使用本发明的掩膜板300时，所述第一挡板41、第二挡板42、第三挡板43、第四挡板44可分别于第一开口401、第二开口402、第三开口403、第四开口404中移动，从而按需遮挡或开启第一透光区域4011、第二透光区域4012、第三透光区域4021、第四透光区域4022、第五透光区域4031、第六透光区域4032、第七透光区域4041、第八透光区域4042。从而在对下层配向膜或上层配向膜进行曝光配向时，使曝光灯60发出的紫外线透光相应的透光区域以进行所需的曝光配向操作。
如图7所示，本发明还提供一种光配向方法，包括以下步骤：
步骤S101，提供上层面板200与下层面板100。
在本步骤中，进一步包括以下步骤：
步骤S1011，将所述下层面板100的高灰阶子像素H分为相邻且沿像素10长边排布的第一高灰阶子像素区域h1与第二高灰阶子像素区域h2；将所述下层面板100的低灰阶子像素L分为相邻且沿像素10长边排布的第一低灰阶子像素区域l1与第二低灰阶子像素区域l2；
步骤S1012，将所述上层面板200的高灰阶子像素H分为相邻且沿像素10短边排布的第一高灰阶子像素区域h3与第二高灰阶子像素区域h4；将所述上层面板200的低灰阶子像素L分为相邻且沿像素10短边排布的第一低灰阶子像素区域l3与第二低灰阶子像素区域l4；
步骤S1013，将所述上层面板200与下层面板100相互垂直设置。
步骤S102，提供掩模板40以遮挡所述上层面板200与所述下层面板100，并设置所述掩膜板40的透光区域。
本步骤进一步包括以下步骤：
步骤S1021，如图8所示，所述掩模板40的第一透光区域4011开启并对应所述下层面板100的第一高灰阶子像素区域h1设置；所述掩模板40的第一挡板41遮挡所述第一开口401的第二透光区域4012；
步骤S1022，如图9所示，所述掩模板40的第三透光区域4021开启并对应所述下层面板100的第一低灰阶子像素区域l1设置；所述掩模板40的第二挡板42遮挡所述第二开口401的第四透光区域4022；
步骤S1023，如图10所示，所述掩模板40的第五透光区域4031开启并对应所述上层面板200的第一高灰阶子像素区域h3设置；所述掩模板40的第三挡板43遮挡所述第三开口401的第六透光区域4032；
步骤S1024，如图10所示，所述掩模板40的第七透光区域4041开启并对应所述上层面板200的第一低灰阶子像素区域l3设置；所述掩模板40的第四挡板44遮挡所述第四开口401的第八透光区域4042。
步骤S102中，当提供掩模板40以进行掩模时，所述上层面板200与下层面板100相对于所述掩模板40移动。从而使所述掩模板40设置于所述上层面板200、下层面板100与曝光灯60之间的适当位置。可以理解的是，在进行掩模时，可将所述上层面板200与下层面板100朝向所述掩模板40移动。也可固定所述上层面板200与下层面板100，将所述掩模板40朝向所述上层面板200与下层面板100移动。
步骤S103，利用掩模板40以第一入射方向发出紫外线曝光所述上层面板200的上层配向膜与下层面板100的下层配向膜。
在本步骤中，曝光灯60以第一入射方向发出紫外线，并通过掩模板40的第一透光区域4011、第三透光区域4021入射至所述下层面板100；且曝光灯60以第一入射方向发出紫外线，并通过掩模板40的第五透光区域4031、第七透光区域4041入射至所述上层面板200，从而使上层面板200的第一高灰阶子像素区域h1、第一低灰阶子像素区域l1与下层面板100的第一高灰阶子像素区域h3、第一低灰阶子像素区域l3的配向膜具有与所述紫外线的第一入射方向一致的配向力。可理解的是，所述曝光灯60对所述上层配向膜与下层配向膜的曝光配向原理与现有技术一致，在此不再赘述。
步骤S104，调整所述掩膜板40的透光区域。
本步骤进一步包括以下步骤：
步骤S1041，如图11所示，所述掩模板40的第二透光区域4012开启并对应所述下层面板100的第二高灰阶子像素区域h2设置；所述掩模板40的第一挡板41遮挡所述第一开口401的第一透光区域4011；
步骤S1042，如图12所示，所述掩模板40的第四透光区域4022开启并对应所述下层面板100的第二低灰阶子像素区域l2设置；所述掩模板40的第二挡板42遮挡所述第二开口401的第三透光区域4021；
步骤S1043，如图13所示，所述掩模板40的第六透光区域4032开启并对应所述上层面板200的第二高灰阶子像素区域h4设置；所述掩模板40的第三挡板43遮挡所述第三开口401的第五透光区域4031；
步骤S1044，所述掩模板40的第八透光区域4042开启并对应所述上层面板200的第二低灰阶子像素区域l4设置；所述掩模板40的第四挡板44遮挡所述第四开口401的第七透光区域4041。
步骤S105，利用掩模板40以第二入射方向发出紫外线曝光所述上层面板200的上层配向膜与下层面板100的下层配向膜。在本步骤中，曝光灯60以第二入射方向发出紫外线，并通过掩模板40的第二透光区域4012、第四透光区域4022入射至所述下层面板100，且曝光灯60以第二入射方向发出紫外线通过掩模板40的第六透光区域4032、第八透光区域4042入射至所述上层面板200，从而使上层面板200的第二高灰阶子像素区域h2、第二低灰阶子像素区域l2与下层面板100的第二高灰阶子像素区域h4、第二低灰阶子像素区域l4的配向膜具有与所述紫外线的第二入射方向一致的配向力。
在步骤S105中，其配向远离与步骤S103中的光配向方法相同，不同之处仅仅在所述挡板的设置位置及紫外线的入射方向。从而使经过两次曝光的上层面板200的上层配向膜和下层面板100的下层配向膜的各个区域具有不同的配向力，即在一个像素10上形成了多个具有不同配向方向的域。
本发明的掩模板40及采用该掩膜板40的光配向方法通过设置可移动的第一挡板41、第二挡板42、第三挡板43、第四挡板44，使掩模板40可重复使用，从而减少在对配向膜进行光配向的过程中的掩模板40的设置数量，降低成本。设置下层面板100、上层面板200，并利用所述掩模板40同时对下层面板100、上层面板200的配向膜进行曝光，只需一块掩模板40进行2次曝光就可以完成整个液晶显示装置中配向膜的制程，有效减少曝光次数，简化制造过程。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种光配向方法，其特征在于，包括以下步骤，
提供上层面板与下层面板；
提供掩模板以遮挡所述上层面板与所述下层面板，并设置所述掩膜板的透光区域；
利用掩模板以第一入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜；
调整所述掩膜板的透光区域；
利用掩模板以第二入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜。
2.如权利要求1所述的光配向方法，其特征在于，当提供上层面板与下层面板时，进一步包括以下步骤，
将所述下层面板的高灰阶子像素分为相邻且沿像素长边排布的第一高灰阶子像素区域与第二高灰阶子像素区域；将所述下层面板的低灰阶子像素分为相邻且沿像素长边排布的第一低灰阶子像素区域与第二低灰阶子像素区域；
将所述上层面板的高灰阶子像素分为相邻且沿像素短边排布的第一高灰阶子像素区域与第二高灰阶子像素区域；将所述上层面板的低灰阶子像素分为相邻且沿像素短边排布的第一低灰阶子像素区域与第二低灰阶子像素区域；
将所述上层面板与下层面板相互垂直设置。
3.如权利要求2所述的光配向方法，其特征在于，当提供掩模板以遮挡所述上层面板与所述下层面板，并设置所述掩膜板的透光区域时，进一步包括以下步骤，
所述掩模板的第一透光区域开启并对应所述下层面板的第一高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第一挡板遮挡所述第一开口的第二透光区域；
所述掩模板的第三透光区域开启并对应所述下层面板的第一低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第二挡板遮挡所述第二开口的第四透光区域；
所述掩模板的第五透光区域开启并对应所述上层面板的第一高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第三挡板遮挡所述第三开口的第六透光区域；
所述掩模板的第七透光区域开启并对应所述上层面板的第一低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第四挡板遮挡所述第四开口的第八透光区域。
4.如权利要求3所述的光配向方法，其特征在于，当利用掩模板以第一入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜时，紫外线以第一入射方向通过掩模板的第一透光区域、第三透光区域入射至所述下层面板；紫外线以第一入射方向通过掩模板的第五透光区域、第七透光区域入射至所述上层面板。
5.如权利要求4所述的光配向方法，其特征在于，当调整所述掩膜板的透光区域时，
进一步包括以下步骤：
所述掩模板的第二透光区域开启并对应所述下层面板的第二高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第一挡板遮挡所述第一开口的第一透光区域；
所述掩模板的第四透光区域开启并对应所述下层面板的第二低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第二挡板遮挡所述第二开口的第三透光区域；
所述掩模板的第六透光区域开启并对应所述上层面板的第二高灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第三挡板遮挡所述第三开口的第五透光区域；
所述掩模板的第八透光区域开启并对应所述上层面板的第二低灰阶子像素区域设置；所述掩模板的第四挡板遮挡所述第四开口的第七透光区域。
6.如权利要求5所述的光配向方法，其特征在于，当利用掩模板以第二入射方向发出紫外线曝光所述上层面板的上层配向膜与下层面板的下层配向膜时，紫外线以第一入射方向通过掩模板的第二透光区域、第四透光区域入射至所述下层面板；紫外线以第一入射方向通过掩模板的第六透光区域、第八透光区域入射至所述上层面板。
7.一种掩膜板，其特征在于，包括遮光板体、形成于遮光板体的第一开口、第二开口、第三开口与第四开口，所述掩模板的第一开口包括相邻的第一透光区域与第二透光区域，所述掩模板的第二开口包括相邻的第三透光区域与第四透光区域，所述掩模板的第三开口包括相邻的第五透光区域与第六透光区域，所述掩模板的第四开口包括相邻的第七透光区域与第八透光区域，所述掩膜板还设有第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板，所述第一挡板用于遮挡所述第一透光区域或第二透光区域，所述第二挡板用于遮挡所述第三透光区域或第四透光区域，所述第三挡板用于遮挡所述第五透光区域或第六透光区域，所述第四挡板用于遮挡所述第七透光区域或第八透光区域。
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