CN110806660A - 光配向膜、光配向膜制造方法及配向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光配向膜、光配向膜制造方法和配向方法，该光配向膜包括衬底和设于该衬底上的第一磁光薄膜，该第一磁光薄膜仅覆盖该衬底的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，该第一区域和该第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。本发明提供的光配向膜、由该光配向膜制造方法制造的光配向膜和配向方法中，由于第一区域和第二区域使通过其的入射光分别产生偏振方向不同的出射光，通过这种方式，能一次性给配向膜不同区域同时定义两个不同的配向方向，改进光配向制程，从而降低光配向制程时间，提高产能。并且，由于通过磁性薄膜的光线的偏振角度根据磁场强度不同而改变，因此可通过调节磁场强度得到需要的偏振角度，十分方便。

Description

光配向膜、光配向膜制造方法及配向方法

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别是涉及一种光配向膜、光配向膜制造方法及配向方法。

背景技术

液晶显示装置具有画质好、体积小、重量轻、低驱动电压、低功耗、无辐射和制造成本相对较低的优点，在平板显示领域占主导地位。

光配向技术是一种通过紫外光光源照射，引发液晶面板上配向膜发生光致聚合、光致异构或光致分解反应，产生表面的各向异性，进而诱发液晶层液晶分子取向的方法。为了避免像素电极与液晶分子初始配向导致的随视角色差问题，现已经有许多面板厂开始研究根据像素电极的畴设计提出分区域配向，定义出每一个畴都对应其最佳的液晶配向方向，来改善色偏。

但目前多数采用遮光掩膜分区域光配向技术，即当对一区域进行光配向时，需利用遮光掩膜遮挡另一区域，当完成该区域配向后再进行另一区域光配向。因此，现有的光配向技术不能实现对不同区域进行一次性光配向，且制程的操作流程多，增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种光配向膜、光配向膜制造方法及配向方法，能一次性给配向膜不同区域同时定义不同的配向方向。

本发明实施例提供一种光配向膜，包括衬底和设于该衬底上的第一磁光薄膜，该第一磁光薄膜仅覆盖该衬底的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，该第一区域和该第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

其中一实施例中，该第一区域内设有该第一磁光薄膜，该第二区域内未设有该第一磁光薄膜；或者，该第一区域内设有该第一磁光薄膜，该第二区域内设有第二磁光薄膜。

其中一实施例中，当该第一区域内设有该第一磁光薄膜，该第二区域内设有第二磁光薄膜时，该第一磁光薄膜和该第二磁光薄膜的厚度不同；或者，该第一磁光薄膜和该第二磁光薄膜的材料不同。

其中一实施例中，当该第一区域内设有该第一磁光薄膜，该第二区域内设有第二磁光薄膜时，该衬底上还形成未设置磁光薄膜或设置第三磁光薄膜的第三区域，通过该第一、第二、第三区域的入射光产生三种偏振方向不同的出射光。

其中一实施例中，多个该第一区域和多个该第二区域交替设置。

其中一实施例中，每个该第一区域和每个该第二区域分别对应液晶面板的一列或一行或一个像素单元。

本发明还提供一种光配向膜制造方法，包括：

提供衬底；

在衬底上形成第一磁光薄膜，该第一磁光薄膜仅覆盖该衬底的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，该第一区域内设有该第一磁光薄膜，该第二区域内未设有该第一磁光薄膜，该第一区域和该第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

本发明还提供一种利用上述光配向膜进行配向的配向方法，该配向方法包括：

将该光配向膜放置在液晶面板的一侧；

在该光配向膜的两侧施加磁场；

使入射光通过该光配向膜，以产生偏振方向不同的出射光对该液晶面板的不同区域进行光配向。

其中一实施例中，该配向方法还包括：

预设液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系；

获取通过该光配向膜的该出射光的实际偏振角度和该液晶面板的像素电极的实际倾斜角度；

判断该实际偏振角度与该实际倾斜角度是否符合预设的液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系，不符合时调整该磁场的强度，直到该实际偏振角度与该实际倾斜角度符合预设的液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系。

本发明还提供一种利用上述光配向膜进行配向的配向方法，该配向方法包括：

将该光配向膜放置在液晶面板的一侧；

在该光配向膜的两侧施加磁场，对应该第一区域的磁场强度不同于对应该第二区域的磁场强度，该第一区域和该第二区域能使入射光分别产生偏振方向相同的出射光；

使入射光通过该光配向膜，以产生偏振相同的出射光对该液晶面板进行光配向。

本发明提供的光配向膜、由该光配向膜制造方法制造的光配向膜和配向方法中，由于第一区域和第二区域使通过其的入射光分别产生偏振方向不同的出射光，通过这种方式，能一次性给配向膜不同区域同时定义两个不同的配向方向，能够改进光配向制程，从而降低光配向制程时间，提高产能。并且，由于通过磁性薄膜的光线的偏振角度根据磁场强度不同而改变，因此可通过调节磁场强度方便地调节需要的偏振角度，十分方便。

附图说明

图1为本发明第一实施例的光配向膜的结构示意图。

图2为利用图1所示光配向膜的进行配向的示意图。

图3为本发明第二实施例的光配向膜的结构示意图。

图4为本发明第三实施例的光配向膜制造方法流程示意图。

图5(a)至图5(e)为图4所示光配向膜制造方法中各步骤结构示意图。

图6为本发明第四实施例的光配向膜制造方法流程示意图。

图7(a)至图7(h)为图6所示光配向膜制造方法中各步骤结构示意图。

图8为本发明第五实施例的配向方法的流程示意图。

图9为图8所示配向方法所采用配向装置结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

第一实施例

图1为本发明第一实施例的光配向膜的结构示意图。请参图1，第一实施例的光配向膜10包括衬底11和设于衬底11上的第一磁光薄膜13，第一磁光薄膜13仅覆盖衬底11的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，第一区域内设有第一磁光薄膜13，第二区域内未设有第一磁光薄膜13，第一区域和第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

本实施例中，多个第一区域和多个第二区域交替设置。具体地，每个第一区域和每个第二区域分别对应液晶面板的一列或一行或一个像素单元。可以理解，第一区域和第二区域也可对应液晶面板的例如上下部分或左右部分的两个区域，在此不做限定。

本实施例中，通过第一区域和第二区域的入射光产生偏振方向互相垂直的出射光。可以理解，通过第一区域和第二区域的入射光产生的出射光偏振方向可为其他角度。

本实施例中，第一磁光薄膜13可由稀土元素掺杂的铁石榴石、顺磁性玻璃材料MR3-2、稀土-过渡金属合金薄膜或磁性光子晶体材料制成。给磁光薄膜置于磁场中，通过其的光线则会产生偏转，从而改变出射光的偏振方向。

请参图2，利用本发明的光配向膜10进行配向时候，偏振光线经过光配向膜10，从不同区域射出的偏振光的偏振方向相互垂直，具体从第一区域射出的偏振光的偏振方向为0°，从第二区域射出的偏振光的偏振方向为90°，出射偏振光对液晶进行配向后，对应第一区域的配向方向为90°，对应第二区域的配向方向为0°，这样，一次性给配向膜不同区域同时定义两个相互垂直的配向方向。

本光配向膜中，由于第一区域和第二区域使通过其的入射光分别产生偏振方向不同的出射光，通过这种方式，能一次性给配向膜不同区域同时定义两个不同的配向方向，能够改进光配向制程，从而降低光配向制程时间，提高产能。并且，由于通过磁性薄膜的光线的偏振角度根据磁场强度不同而改变，因此可通过调节磁场强度得到需要的偏振角度，十分方便。

第二实施例

图3为本发明第二实施例的光配向膜的结构示意图。请参图3，第一实施例的光配向膜10包括衬底11和设于衬底11上的第一磁光薄膜13及第二磁光薄膜15，第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15分别覆盖衬底11的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，第一区域内设有第一磁光薄膜13，第二区域内设有第二磁光薄膜15，第一区域和第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

本实施例中，多个第一区域和多个第二区域交替设置。具体地，每个第一区域和每个第二区域分别对应液晶面板的一列或一行或一个像素单元。可以理解，第一区域和第二区域也可对应液晶面板的例如上下部分或左右部分的两个区域，在此不做限定。

本实施例中，通过第一区域和第二区域的入射光产生偏振方向互相垂直的出射光。可以理解，通过第一区域和第二区域的入射光产生的出射光偏振方向可为其他角度。

本实施例中，第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15均可由稀土元素掺杂的铁石榴石、顺磁性玻璃材料MR3-2、稀土-过渡金属合金薄膜或磁性光子晶体材料制成。给磁光薄膜置于磁场中，通过其的光线则会产生偏转，从而改变出射光的偏振方向。第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15可以相同，也可以不同。

本实施例中，第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15的厚度不同，第一磁光薄膜13的厚度小于第二磁光薄膜15的厚度。这样，通过第一区域和第二区域的入射光就能产生偏振方向不同的出射光。可以理解，也可通过将第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15的材料设置成不同来达成产生偏振方向不同的出射光的目的。

本光配向膜中，由于第一区域和第二区域使通过其的入射光分别产生偏振方向不同的出射光，通过这种方式，能一次性给配向膜不同区域同时定义两个相互垂直的配向方向，能够改进光配向制程，从而降低光配向制程时间，提高产能。并且，由于通过磁性薄膜的光线的偏振角度根据磁场强度不同而改变，因此可通过调节磁场强度得到需要的偏振角度，十分方便。

可以理解，衬底11上还可形成未设置磁光薄膜或设置第三磁光薄膜的第三区域，这样，通过三个区域的入射光产生三种偏振方向不同的出射光。当然，还可根据需要设置第四区域甚至更多的区域。

第三实施例

本发明第三实施例提供光配向膜制造方法，用于制造上述第一实施例的光配向膜，请参图4，本实施例的光配向膜制造方法包括以下步骤：

S11，请参图5(a)，提供衬底11。

S13，在衬底11上形成第一磁光薄膜13，第一磁光薄膜13仅覆盖衬底11的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，第一区域内设有第一磁光薄膜13，第二区域内未设有第一磁光薄膜13，第一区域和第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

步骤S13具体包括：

S131，请参图5(b)，在衬底11上形成第一磁光薄膜层23。第一磁光薄膜层23可通过例如溅射成型法、蒸发法或电化学法的方法形成。

S133，请参图5(c)，通过光罩24罩设于第一磁光薄膜层23上，并利用紫外光对第一磁光薄膜层23进行曝光。

S135，请参图5(d)，对曝光后的第一磁光薄膜层23进行显影、蚀刻，形成第一磁光薄膜13。显影、蚀刻后的第一磁光薄膜13包括多个第一区域和多个第二区域，多个第一区域和多个第二区域交替设置。具体地，每个第一区域和每个第二区域分别对应液晶面板的一列或一行或一个像素单元。可以理解，第一区域和第二区域也可对应液晶面板的例如上下部分或左右部分的两个区域，在此不做限定。

S137，请参图5(e)，对形成第一磁光薄膜13的光配向膜进行加热。

第四实施例

本发明第四实施例提供光配向膜制造方法，用于制造上述第一实施例的光配向膜，请参图6，本实施例的光配向膜制造方法包括以下步骤：

S21，请参图7(a)，提供衬底11。

S23，在衬底11上形成第一磁光薄膜13，第一磁光薄膜13仅覆盖衬底11的部分区域。

S25，在衬底11上形成第二磁光薄膜15，由此形成第一区域和第二区域，第一区域内设有第一磁光薄膜13，第二区域内设有第二磁光薄膜15，第一区域和第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。第二磁光薄膜15与第一磁光薄膜13的材料可相同也可不同。

步骤S23具体包括：

S231，请参图7(b)，在衬底11上形成第一磁光薄膜层23。第一磁光薄膜层23可通过例如溅射成型法、蒸发法或电化学法的方法形成。

S233，请参图7(c)，通过光罩24罩设于第一磁光薄膜层23上，并利用紫外光对第一磁光薄膜层23进行曝光。

S235，请参图7(d)，对曝光后的第一磁光薄膜层23进行显影、蚀刻，形成第一磁光薄膜13。显影、蚀刻后的第一磁光薄膜13包括多个第一区域和多个第二区域，多个第一区域和多个第二区域交替设置。具体地，每个第一区域和每个第二区域分别对应液晶面板的一列或一行或一个像素单元。可以理解，第一区域和第二区域也可对应液晶面板的例如上下部分或左右部分的两个区域，在此不做限定。

步骤S25具体包括：

S251，请参图7(e)，形成第二磁光薄膜层25，第二磁光薄膜层25填充于衬底11未被第一磁光薄膜13覆盖的位置，并覆盖于第一磁光薄膜13上。第二磁光薄膜层25可通过例如溅射成型法、蒸发法或电化学法的方法形成。

S253，请参图7(f)，通过光罩26罩设于第二磁光薄膜层25上，并利用紫外光对第二磁光薄膜层25进行曝光。

S255，请参图7(g)，对曝光后的第二磁光薄膜层25进行显影、蚀刻，形成第二磁光薄膜15。本实施例中，第二磁光薄膜15的厚度大于第一磁光薄膜13的厚度，可以理解，也可设置为第二磁光薄膜15的厚度小于或等于第一磁光薄膜13的厚度。当第二磁光薄膜15的厚度等于第一磁光薄膜13的厚度时，第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15的材料不同。

S257，请参图7(h)，对形成第一磁光薄膜13和第二磁光薄膜15的光配向膜进行加热。

第五实施例

请参图8和图9，本发明还提供一种利用第一实施例或第二实施例的光配向膜进行配向的配向方法，包括以下步骤：

S31，预设液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系。例如，对于液晶面板的每个像素单元内的像素电极包括两个延伸方向不同的区域(即包括twodomain)时，对应的光配向膜10的第一区域和第二区域的出射光的偏振角度可以分别为90°和0°；对于液晶面板的每个像素单元内的像素电极只有一个延伸方向，(即包括onedomain)时，对应的光配向膜10的第一区域和第二区域的出射光的偏振角度可以分别为7°和-7°。

S33，将光配向膜10放置在液晶面板40的一侧。

S35,在光配向膜10的两侧施加磁场。

S37，获取通过光配向膜10的出射光的实际偏振角度和液晶面板40的像素电极的实际倾斜角度。

S39，判断该实际偏振角度与该实际倾斜角度是否符合预设的液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系，如果不符合，则执行步骤S41，如果符合，则执行步骤S43。

S41，调整磁场的强度。

S43，使偏振入射光通过光配向膜10，以产生偏振方向不同的出射光对液晶面板的不同区域进行光配向。

可以理解，步骤S31的次序可以调整，只要其在步骤S39之前即可。

在步骤S33中，还在光配向膜10远离液晶面板40的一侧设置光源31、过滤片33和偏振片35，过滤片33位于光源31和偏振片35之间，偏振片35和光配向膜10相邻。光源31可为紫外光源，用于发出光线。过滤片33用于过滤特定频谱(例如254纳米或365纳米)的光线。偏振片35用于将入射的自然光转换为偏振光。

可以理解，在另一实施例中，在所述光配向膜10的两侧施加磁场时，对应该第一区域的磁场强度不同于对应该第二区域的磁场强度，该第一区域和该第二区域能使入射光分别产生偏振方向相同的出射光。这样，对于第一区域和第二区域使入射光能分别产生偏振方向不同的出射光的光配向膜，只要调整相应区域的磁场强度就可使经光配向膜的出射光的偏振方向相同，即利用该光配向膜制造所有区域配向方向相同的液晶面板，提高了该光配向膜的应用范围。

采用该配向方法，能一次性给配向膜不同区域同时定义两个不同的配向方向，能够改进光配向制程，从而降低光配向制程时间，提高产能。并且，由于通过磁性薄膜的光线的偏振角度根据磁场强度不同而改变，因此可通过调节磁场强度得到需要的偏振角度，十分方便。另外，可方便地保证配向方向符合要求。

以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种光配向膜，其特征在于，包括衬底(11)和设于该衬底(11)上的第一磁光薄膜(13)，该第一磁光薄膜(13)仅覆盖该衬底(11)的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，该第一区域和该第二区域能使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

2.如权利要求1所述的光配向膜，其特征在于，该第一区域内设有该第一磁光薄膜(13)，该第二区域内未设有该第一磁光薄膜(13)；或者，该第一区域内设有该第一磁光薄膜(13)，该第二区域内设有第二磁光薄膜(15)。

3.如权利要求2所述的光配向膜，其特征在于，当该第一区域内设有该第一磁光薄膜(13)，该第二区域内设有第二磁光薄膜(15)时，该第一磁光薄膜(13)和该第二磁光薄膜(15)的厚度不同；或者，该第一磁光薄膜(13)和该第二磁光薄膜(15)的材料不同。

4.如权利要求2所述的光配向膜，其特征在于，当该第一区域内设有该第一磁光薄膜(13)，该第二区域内设有第二磁光薄膜(15)，该衬底(11)上还形成未设置磁光薄膜或设置第三磁光薄膜的第三区域，通过该第一、第二、第三区域的入射光产生三种偏振方向不同的出射光。

5.如权利要求1所述的光配向膜，其特征在于，多个该第一区域和多个该第二区域交替设置。

6.如权利要求5所述的光配向膜，其特征在于，每个该第一区域和每个该第二区域分别对应液晶面板的一列或一行或一个像素单元。

7.一种光配向膜制造方法，其特征在于，该光配向膜制造方法包括：

提供衬底(11)；

在衬底(11)上形成第一磁光薄膜(13)，该第一磁光薄膜(13)仅覆盖该衬底(11)的部分区域，由此形成第一区域和第二区域，该第一区域内设有该第一磁光薄膜(13)，该第二区域内未设有该第一磁光薄膜(13)，该第一区域和该第二区域使入射光分别产生偏振方向不同的出射光。

8.一种利用如权利要求1-6任意一项所述的光配向膜进行配向的配向方法，其特征在于，该配向方法包括：

将该光配向膜放置在液晶面板的一侧；

在该光配向膜的两侧施加磁场；

使入射光通过该光配向膜，以产生偏振方向不同的出射光对该液晶面板的不同区域进行光配向。

9.如权利要求8所述的配向方法，其特征在于，该配向方法还包括：

预设液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系；

获取通过该光配向膜的该出射光的实际偏振角度和该液晶面板的像素电极的实际倾斜角度；

判断该实际偏振角度与该实际倾斜角度是否符合预设的液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系，不符合时调整该磁场的强度，直到该实际偏振角度与该实际倾斜角度符合预设的液晶面板的像素电极的倾斜角度与出射光的偏振角度的对应关系。

10.一种利用如权利要求1-6任意一项所述的光配向膜进行配向的配向方法，其特征在于，该配向方法包括：

将该光配向膜放置在液晶面板的一侧；

在该光配向膜的两侧施加磁场，对应该第一区域的磁场强度不同于对应该第二区域的磁场强度，该第一区域和该第二区域能使入射光分别产生偏振方向相同的出射光；

使偏振入射光通过该光配向膜，以产生偏振方向相同的出射光对该液晶面板进行光配向。

Images