CN105717709B - 配向装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种配向装置，属于显示器制造领域。所述配向装置包括：横波发生器，所述横波发生器能够向待配向基板的配向层发出预设横波，使所述配向层中的第一分子链在所述预设横波的作用下断裂，所述配向层中的第二分子链在所述预设横波的作用下保持完整，所述第一分子链的长度方向平行于所述预设横波的传播方向，所述第二分子链的长度方向与所述第一分子链的长度方向不同。本发明解决了液晶显示面板的显示效果较差的问题，提高了液晶显示面板的显示效果。本发明用于基板的配向。

Description

配向装置

技术领域

本发明涉及显示器制造领域，特别涉及一种配向装置。

背景技术

在液晶显示面板中，为了实现对液晶分子的控制，需要对液晶显示面板中的基板进行配向，使得位于基板表面的多个液晶分子的排列方向相同，且排布均匀，以便于显示过程中对液晶分子的控制。

相关技术中，通过摩擦辊对液晶显示面板中的基板表面进行滚动，使基板表面具有配向能力。具体的，摩擦辊为外表面包裹有摩擦布的圆柱，且摩擦布的表面有多个纤维。在为基板表面配向时，首先需要给基板表面涂覆配向层，然后使用摩擦辊在配向层上沿预设的方向滚动，摩擦布上的纤维能够对配向层施加垂直于基板表面的压力和沿摩擦辊滚动方向的摩擦力，并在基板表面的配向层上形成长度方向一致的配向槽，实现对基板的配向。然后可以将多个液晶分子均匀的滴注到配向层上的配向槽内，以使液晶分子沿着配向槽按照一定的方向均匀的排列在基板表面。

由于摩擦布上附带有较多的粉尘颗粒，在使用摩擦辊为基板进行配向的过程中，配向层上会附带有较多的粉尘颗粒，因此，液晶显示面板的显示效果较差。

发明内容

为了解决液晶显示面板的显示效果较差的问题，本发明实施例提供了一种配向装置。所述技术方案如下：

提供了一种配向装置，所述配向装置包括：横波发生器，

所述横波发生器能够向待配向基板的配向层发出预设横波，使所述配向层中的第一分子链在所述预设横波的作用下断裂，所述配向层中的第二分子链在所述预设横波的作用下保持完整，所述第一分子链的长度方向平行于所述预设横波的传播方向，所述第二分子链的长度方向与所述第一分子链的长度方向不同。

可选的，所述横波发生器包括超声横波发生器，所述预设横波包括超声横波。

可选的，所述横波发生器还包括电磁波发生器，所述预设横波还包括电磁波。

可选的，所述电磁波发生器包括：紫外光源和偏振片，

所述电磁波为紫外光，所述偏振片位于所述紫外光源的出光侧，经过所述偏振片的紫外光的传播方向与所述超声横波的传播方向平行，且经过所述偏振片的紫外光的传播方向与所述超声横波的传播方向平行。

可选的，所述配向装置还包括：真空吸附器，所述真空吸附器用于吸附所述配向层表面的物体。

可选的，所述配向装置还包括气流发生器，

所述气流发生器能够向所述配向层的表面输出气流，且所述气流的温度大于或等于150摄氏度，且小于或等于300摄氏度。

可选的，所述超声横波为双频复合超声横波。

可选的，所述双频复合超声横波的频率分别为68千赫兹和80千赫兹。

可选的，所述电磁波发生器和所述真空吸附器分别设置在所述超声横波发生器的两侧。

可选的，所述配向装置还包括承载台，所述承载台的承载面用于承载所述待配向基板，并带动所述承载面上承载的待配向基板运动。

综上所述，本发明提供了一种配向装置，该配向装置中的横波发生器能够向配向层发出预设横波，配向层中的第一份子链能够在预设横波的作用下断裂，第二分子链们能够在预设横波的作用下保持完整，由于第一分子链的断裂，使得该配向层表面形成长度方向一致的配向槽，实现了对待配向基板的配向，且整个配向过程中，配向装置与待配向基板上的配向层没有接触，配向层上不会附带有较多的粉尘颗粒，因此，提高了液晶显示面板的显示效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例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是相关技术提供的一种摩擦辊的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种配向装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种配向层的俯视图；

图4是本发明实施例提供的另一种配向装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种配向装置的应用场景示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第一分子链的断裂示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种配向装置的应用场景示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种配向装置的应用场景示意图；

图9是本发明实施例提供的一种配向阶段示意图；

图10是本发明实施例提供的一种配向前后配向层的结构示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，提供了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为相关技术提供的一种摩擦辊M的结构示意图，摩擦辊M为外表面包裹有摩擦布(图1中未标出)的圆柱，且摩擦布的表面有多个纤维(图1中未示出)。待配向基板N的表面涂覆有配向层(图1中未标出)，在为待配向基板N表面的配向层配向时，可以使用摩擦辊M在配向层上沿预设的方向W滚动，摩擦布上的纤维能够对配向层施加垂直于待配向基板N表面的压力和沿摩擦辊M滚动方向的摩擦力，并在待配向基板N表面的配向层上形成长度方向一致的配向槽，实现对待配向基板N的配向。由于摩擦布上附带有较多的粉尘颗粒，在使用摩擦辊M为待配向基板进行配向的过程中，配向层上会附带有较多的粉尘颗粒，因此，由该待配向基板制造的液晶显示面板的显示效果较差。

如图2所示，本发明实施例提供了一种配向装置0，该配向装置0可以包括：横波发生器01。

该横波发生器01能够向待配向基板1上的配向层11发出预设横波，使配向层中的第一分子链(图2中未示出)在预设横波的作用下断裂，配向层中的第二分子链(图2中未示出)在预设横波的作用下保持完整。图3为本发明实施例提供的一种配向层11的俯视图，如图3所示，该第一分子链A的长度方向可以平行于预设横波的传播方向，第二分子链B的长度方向可以与第一分子链A的长度方向不同，也即第二分子链B的长度方向不平行于预设横波的传播方向。

综上所述，由于本发明实施例提供的配向装置包括横波发生器，且横波发生器能够向配向层发出预设横波，配向层中的第一份子链能够在预设横波的作用下断裂，第二分子链们能够在预设横波的作用下保持完整，由于第一分子链的断裂，使得该配向层表面形成长度方向一致的配向槽，实现了对待配向基板的配向，且整个配向过程中，配向装置与待配向基板上的配向层没有接触，配向层上不会附带有较多的粉尘颗粒，因此，提高了液晶显示面板的显示效果。

图4为本发明实施例提供的另一种配向装置0的结构示意图，如图4所示，该横波发生器01可以包括超声横波发生器011，预设横波可以包括该超声横波发生器011发出的超声横波，示例的，该超声波发生器011可以为定向横波换能器。该横波发生器01还可以包括电磁波发生器012，横波发生器发出的预设横波还可以包括该电磁波发生器012发出的电磁波。

示例的，该电磁波发生器012可以包括：紫外光源0121和偏振片0122，该电磁波发生器012发出的电磁波可以为紫外光(英文：Ultraviolet Rays；简称：UV)。偏振片0122位于紫外光源0121的出光侧，也即紫外光源0121发出的紫外光会经过偏振片0122，经过偏振片0122的紫外光的传播方向也与超声横波的传播方向平行，且经过偏振片0122的紫外光的振动方向与超声横波的振动方向平行。由于紫外光源0121发出的紫外光具有多个不同的振动方向，但是，仅仅有一个振动方向的紫外光能够穿过偏振片0122，且该一个振动方向与超声横波发生器011发出的超声横波的振动方向平行。也即，紫外光源0121发出的紫外光(具有多个振动方向)在穿过偏振片0122后，就变成了振动方向与超声横波的振动方向平行，且传播方向与超声横波的传播方向也平行的定向紫外光(具有一个振动方向)，且在电磁波中，紫外光具有较多的能量，当定向紫外光照射在配向层上时，紫外光对配向层中的第一分子链的破坏较大，因此，配向的效果较好。

进一步的，该配向装置0还可以包括：真空吸附器02，真空吸附器02可以用于吸附配向层表面的物体。该待配向基板的表面在超声横波的作用下，由于第一分子链A发生了断裂而出现残渣，且该待配向基板上的配向层表面的残渣会被真空吸附器02吸附，从而脱离待配向基板的表面，使得该待配向基板的表面保持干净，进而由该待配向基板制成的液晶显示面板的显示效果较好。

该配向装置0还可以包括气流发生器03。该气流发生器03能够向配向层的表面输出气流，且输出至配向层表面的气流的温度可以大于或等于150摄氏度，且小于或等于300摄氏度。也即气流发生器03能够向配向层的表面输出高温气流，使得配向层中的各个分子处于活化的状态，提高了配向层中各个分子的活性，利于该配向层中第一分子链的断裂以及残渣小分子的挥发，以便于真空吸附器02能够有效的吸附配向层表面的残渣。

示例的，该超声横波可以为双频复合超声横波或者单频超声横波。当该超声横波为单频超声横波时，超声横波的频率可以为68千赫兹(英文：khz)、80千赫兹、100千赫兹、125千赫兹或160千赫兹。当该超声横波为双频超声横波时，该双频超声横波可以为X-Y轴轴向正交的超声横波，且该双频超声横波的频率分别可以为80千赫兹和125千赫兹，或者80千赫兹和160千赫兹；该双频超声横波可以为X-X轴轴向平行的超声横波，且该双频超声横波的频率分别可以为68千赫兹和100千赫兹，或者125千赫兹和160千赫兹。该配向层的材质可以为聚酰亚胺，此时该配向层中的第一分子链和第二分子链均可以为聚酰亚胺分子链，优选的，该超声横波可以为X-Y轴轴向正交的双频复合超声横波，且双频复合超声横波的频率分别为68千赫兹和80千赫兹。

如图4所示，该电磁波发生器012(包括紫外光源0121和偏振片0122)和真空吸附器02可以分别设置在超声横波发生器011的两侧。示例的，该气流发生器03可以设置在电磁波发生器012远离超声横波发生器0111的一侧。该配向装置0还可以包括承载台04，承载台04的承载面(图4中未标出)可以用于承载该待配向基板1，该承载台04还用于带动承载面上的待配向基板1运动。

具体的，待配向基板上的配向层可以由聚酰亚胺制成，如图5所示，在使用本发明实施例提供的配向装置0对待配向基板1上的配向层11进行配向时，可以将待配向基板1置于承载台04上靠近紫外光源的一端，且该待配向基板1上的配向层11不与承载台04接触。

然后，控制紫外光源0121发出紫外光，并控制超声横波发生器011发出超声横波，控制承载台04带动待配向基板1运动，示例的，该待配向基板1可以朝着真空吸附器02的方向X的运动。在该待配向基板1运动的过程中，紫外光源0121发出的紫外光在经过偏振片0122后变为定向紫外光，当该定向紫外光照射至配向层11上时，该定向紫外光能够对配向层11中分子链的长度方向与该定向紫外光的传播方向平行的第一分子链产生作用力，且该作用力能够驱使该第一分子链断裂，示例的，如图6所示，该作用力可以驱使该第一分子链A中的酰基(英文：acyl group)-a发生断裂。该定向紫外光不会对配向层11中分子链的长度方向与该定向紫外光的传播方向不平行的第二分子链产生作用力，也即该第二分子链能够在定向紫外光的照射下保持完整。

具体的，该第一分子链的长度方向与定向紫外光的传播方向平行，也即该第一分子链的长度方向与定向紫外光的传播方向垂直，当该定向紫外光传播至该第一分子链时，该第一分子链上各个位置的振动程度不同，使得该第一分子链上的各个位置发生了相对位移，相当于该定向紫外光对第一分子链施加了剪切力，从而使得第一分子链在定向紫外光的作用下发生断裂。第二分子链的长度方向与第一分子链的长度方向不同，当该第二分子链的长度方向垂直于定向紫外光的传播方向，且该定向紫外光传播至第二分子链时，该第二分子链上的各个位置的振动程度相同，且该第一分子链上的各个位置不会发生相对位移，因此，该第二分子链能够在该定向紫外光的作用下保持完整。

进一步的，在承载台04带动待配向基板1运动，使得该待配向基板1上的配向层11离开紫外光源0121后，该配向层11中的第一分子链中的一部分在定向紫外光的作用下，酰基发生了断裂，该配向层11中的第一分子链中的另一部分在定向紫外光的作用下，酰基并未发生断裂，但该另一部分第一分子链中的酰基已经处于趋于断裂的状态。

如图7所示，当承载台04带动待配向基板1运动至该超声横波发生器011附近时，该超声横波发生器011发出的超声横波能够传递至配向层11，由于该超声横波发生器011发出的超声横波的传播方向与穿过偏振片0122的定向紫外光的传播方向平行，因此，该超声横波也会对配向层11中的第一分子链产生作用力，该配向层11中未发生断裂的第一分子链会在超声横波的作用下发生断裂，且该超声横波也不会对配向层11中的第二分子链产生作用力，该第二分子链能够保持完整。

具体的，第一分子链的长度方向与超声横波的传播方向平行，也即该第一分子链的长度方向与超声横波的传播方向垂直，当该超声横波传播至该第一分子链时，该第一分子链上各个位置的振动程度不同，使得该第一分子链上的各个位置发生了相对位移，相当于该超声横波对第一分子链施加了剪切力，从而使得第一分子链在超声横波的作用下发生断裂。第二分子链的长度方向与第一分子链的长度方向不同，当该第二分子链的长度方向垂直于超声横波的传播方向，且该超声横波传播至第二分子链时，该第二分子链上的各个位置的振动程度相同，且该第一分子链上的各个位置不会发生相对位移，因此，该第二分子链能够在该超声横波的作用下保持完整。

优选的，定向紫外光具有的能量或超声横波具有的能量足够将第一分子链断裂，也即在该超声横波和定向紫外光的作用下，该配向层上的所有第一分子链均发生了断裂。

如图8所示，在承载台04带动待配向基板1运动，使得该待配向基板1上的配向层11离开超声横波发生器011后，该配向层11中离开超声横波发生器011的部分中，所有第一分子链均发生了断裂，且第二分子链保持完整，也即该配向层中离开超声横波发生器011的部分中，所有第一分子链在定向紫外光和超声横波的共同作用下发生了断裂，由于定向紫外光和超声横波对第一分子链的作用力较强，因此能够实现该配向膜上所有第一分子链的断裂。

实际应用中，预设横波的传播方向可以与配向层的表面存在夹角，也即该定向紫外光的传播方向以及超声横波的传播方向均与配向层的表面存在夹角，使得该预设横波平行于配向层表面的分量能够使得第一分子链断裂，该预设横波垂直于配向层表面的分量能够使得由于第一分子链的断裂而形成的聚酰亚胺残渣从该配向层表面脱离。需要说明的是，在该待配向基板运动的过程中，气流发生器可以一直向该待配向基板的配向层表面输出高温气流，使得该配向层中的各个分子处于活化的状态，利于第一分子链的断裂以及残渣小分子的挥发，以便于真空吸附器能够有效的吸附配向层表面的残渣，利于聚酰亚胺残渣从配向层的表面脱离。

请继续参考图8，当承载台04带动待配向基板1运动至真空吸附器02附近时，该真空吸附器02能够将该配向层11表面的物体(也即由于第一分子链的断裂而形成的聚酰亚胺残渣)。从而将该配向层11表面的聚酰亚胺残渣清理干净，当该承载台04带动待配向基板1离开真空吸附器02后，该待配向基板1表面的配向层11表面形成了长度方向一致的配向槽，从而实现了对待配向基板1的配向，且该配向层11的表面比较干净，不存在聚酰亚胺残渣和粉尘颗粒，该配向层11表面也不会有静电残留。且由于不仅仅该定向紫外光的传播方向与超声横波的传播方向也平行，该定向紫外光的振动方向与超声横波的振动方向也平行，所以，该配向层表面的配向槽不仅长度方向一致，且配向槽的开口方向也一致，进一步的提高了配向层表面的配向槽的一致性。

相关技术中，在摩擦辊与配向层摩擦的过程中，配向层表面会附带有较多的粉尘颗粒，且配向层表面会有静电残留，配向层的干净程度较低，本发明实施例中，配向层表面没有聚酰亚胺残渣、粉尘颗粒以及静电残留，因此配向层的干净程度较高。

如图9所示，在该待配向基板进行配向之前(第一阶段)，配向层中的分子链包括第一分子链A和第二分子链B，且第一分子链A的长度方向和第二分子链B的长度方向不同。在该待配向基板进行配向的过程中(第二阶段)，配向层中的第一分子链A发生了断裂，而第二分子链B保持完整，且并未发生断裂。在该待配向基板配向完毕之后(第三阶段)，配向层中已经不包括第一分子链了，且此时配向层中仅仅包括第二分子链B。如图10所示，在对该待配向基板进行配向前，该待配向基板上的配向层表面是光滑且无配向槽的，在对该待配向基板进行配向后，该待配向基板上的配向层表面由于第一分子链的断裂，而形成长度方向和开口方向均一致的配向槽。

进一步的，相关技术中仅仅采用定向紫外光(也即穿过偏振片的紫外光)对待配向基板上的配向层进行照射，从而使得配向膜具有光学异向性，近年来，该种配向的方法已应用于平面转换(英文：In-Plane Switching；简称：IPS)显示面板和边缘场开关技术(英文：Fringe Field Switching；简称：FFS)显示面板等显示面板。但是由于仅仅使用定向紫外光，无法将该配向层中所有的第一分子链断裂，因此配向的效果较差。

相关技术中，为了提高配向的效果，还需要使用加热设备与氧气供应设备提升配向的速率。然而，加热设备与氧气供应设备均需额外购买，且会增加能源的消耗，难以降低生产成本。进一步的，相关技术中还可以使用定向紫外光对光敏取向层进行曝光，使得取向层表面发生光化学反应，从而在取向层表面形成各向异性，实现对取向层的取向。

示例的，相关技术中的配向层可以有以下三种材质中的任意一种材质构成：第一种材质为：含偶氮基的聚合物(英文：photo-isomerization)，在对配向层配向时，也是使用紫外光对配向层进行照射，且该中材质所需的曝光能量较低，在定向光的作用下，与定向光平行的分子发生由反式到顺式的顺反异构(英文：Trans-cis Transition)，使得该配向层表面形成配向槽，实现配向层的配向。第二种材质为肉桂酰基团衍生物(英文：cross-linking)，在对配向层配向时，也是使用紫外光对配向层进行照射，在线性定向光照射下，侧链上会发生生成环丁烷的轴选择性光交联反应，使得配向层的表面产生各向异性，实现配向层的配向。第三种材质为聚酰亚胺类化合物(英文：photo-degradation)，其结构如图6所示，在对配向层配向时，也是使用紫外光对配向层进行照射，在定向光照射下，能够发生降解反应(也即长度方向与定向光的传播方向平行的分子链会发生断裂)，从而使得配向层的表面产生各向异性，实现配向层的配向。本发明实施例中，该待配向基板上的配向层的材质可以为该第三种材质(聚酰亚胺类化合物)。

综上所述，由于本发明实施例提供的配向装置包括横波发生器，且横波发生器能够向配向层发出预设横波，配向层中的第一份子链能够在预设横波的作用下断裂，第二分子链们能够在预设横波的作用下保持完整，由于第一分子链的断裂，使得该配向层表面形成长度方向一致的配向槽，实现了对待配向基板的配向，且整个配向过程中，配向装置与待配向基板上的配向层没有接触，配向层上不会附带有较多的粉尘颗粒，因此，提高了液晶显示面板的显示效果。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种配向装置，其特征在于，所述配向装置包括：横波发生器，

所述横波发生器能够向待配向基板的配向层发出预设横波，使所述配向层中的第一分子链在所述预设横波的作用下断裂，所述配向层中的第二分子链在所述预设横波的作用下保持完整，所述第一分子链的长度方向平行于所述预设横波的传播方向，所述第二分子链的长度方向与所述第一分子链的长度方向不同。

2.根据权利要求1所述的配向装置，其特征在于，

所述横波发生器包括超声横波发生器，所述预设横波包括超声横波。

3.根据权利要求2所述的配向装置，其特征在于，

所述横波发生器还包括电磁波发生器，所述预设横波还包括电磁波。

4.根据权利要求3所述的配向装置，其特征在于，所述电磁波发生器包括：紫外光源和偏振片，

所述电磁波为紫外光，所述偏振片位于所述紫外光源的出光侧，经过所述偏振片的紫外光的传播方向与所述超声横波的传播方向平行，且经过所述偏振片的紫外光的振动方向与所述超声横波的振动方向平行。

5.根据权利要求4所述的配向装置，其特征在于，所述配向装置还包括：真空吸附器，所述真空吸附器用于吸附所述配向层表面的物体。

6.根据权利要求1所述的配向装置，其特征在于，所述配向装置还包括气流发生器，

所述气流发生器能够向所述配向层的表面输出气流，且所述气流的温度大于或等于150摄氏度，且小于或等于300摄氏度。

7.根据权利要求2所述的配向装置，其特征在于，

所述超声横波为双频复合超声横波。

8.根据权利要求7所述的配向装置，其特征在于，

所述超声横波为X-Y轴轴向正交的双频复合超声横波，且所述双频复合超声横波的频率分别为68千赫兹和80千赫兹。

9.根据权利要求5所述的配向装置，其特征在于，

所述电磁波发生器和所述真空吸附器分别设置在所述超声横波发生器的两侧。

10.根据权利要求1至9任一所述的配向装置，其特征在于，所述配向装置还包括承载台，所述承载台的承载面用于承载所述待配向基板，并带动所述承载面上承载的待配向基板运动。