WO2013189094A1 - 一种液晶材料的光配向方法及装置 - Google Patents

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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation

Definitions

  • the present invention relates to the field of display technologies, and in particular, to a light alignment method and apparatus for a liquid crystal material.
  • the liquid crystal material layer is usually irradiated with a specific ultraviolet lamp spectrum, so that the liquid crystal material layer completes the light alignment to form a pretilt angle.
  • the prior art generally uses a constant temperature platform to control the ambient temperature at which the liquid crystal light is aligned.
  • the prior art constant temperature platform cannot quickly adjust the temperature in accordance with the production demand in a short time, and the liquid crystal light alignment cannot be achieved. Work environment.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a photo-alignment method and apparatus for a liquid crystal material, which can adjust the ambient temperature when the liquid crystal material is optically aligned.
  • a technical solution adopted by the present invention is to provide a photo-alignment method of a liquid crystal material, the photo-alignment method of the liquid crystal material includes: providing a substrate on which a liquid crystal material layer is disposed; using the first radiation The light and the second radiant light illuminate the substrate to align the liquid crystal material layer with the first radiant light and adjust the temperature of the substrate with the second radiant light.
  • the first radiant light is ultraviolet light.
  • the wavelength of the second radiation is at least 100 nanometers larger than the wavelength of the first radiation.
  • the second radiant light is infrared light, visible light, or a mixture of both infrared light and visible light.
  • another technical solution adopted by the present invention is to provide a light alignment device for a liquid crystal material, the optical alignment device of the liquid crystal material comprising: a platform for supporting the first substrate, and the first substrate is provided with a liquid crystal material layer; at least one first radiation source, the first radiation source for emitting the first radiation light, the first radiation light for aligning the liquid crystal material layer; at least one second radiation source, the second radiation source for emitting The second radiant light is used to adjust the temperature of the substrate; the mask is disposed between the platform and the first radiation source.
  • the first radiation source is an ultraviolet light source, and the first radiation light is ultraviolet light.
  • the wavelength of the second radiation is at least 100 nanometers larger than the wavelength of the first radiation.
  • the second radiant light is infrared light, visible light, or a mixture of both infrared light and visible light.
  • the at least one first radiation source and the at least one second radiation source are alternately and spaced apart above the platform.
  • the platform is provided with a cooling unit, and the cooling unit is used for cooling the platform.
  • the cooling unit is a condenser.
  • the second substrate is further disposed on the first substrate.
  • a light alignment device for a liquid crystal material comprising: a platform for supporting a substrate, and a liquid crystal material layer disposed on the substrate; At least one first radiation source, the first radiation source is for emitting first radiation light, the first radiation light is for aligning the liquid crystal material layer; the at least one second radiation source is for emitting the second radiation light The second radiant light is used to adjust the temperature of the substrate.
  • the first radiation source is an ultraviolet light source, and the first radiation light is ultraviolet light.
  • the wavelength of the second radiation is at least 100 nanometers larger than the wavelength of the first radiation.
  • the second radiant light is infrared light, visible light, or a mixture of both infrared light and visible light.
  • the at least one first radiation source and the at least one second radiation source are alternately and spaced apart above the platform.
  • the platform is provided with a cooling unit, and the cooling unit is used for cooling the platform.
  • the cooling unit is a condenser.
  • the invention has the beneficial effects that the light alignment method and the device of the liquid crystal material of the invention can quickly adjust the ambient temperature when the liquid crystal material is optically aligned, and the liquid crystal is in the polymerization process through temperature control, which is different from the prior art.
  • the reaction rate and uniformity are optimized, and the structure is simple, the operation is convenient, and the cost is low.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a light alignment device of a liquid crystal material according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the spectrum of radiation used by the optical alignment device of the liquid crystal material according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing changes in substrate temperature of a light alignment device of a liquid crystal material according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flow chart showing a method of photoalignment of a liquid crystal material according to an embodiment of the present invention.
  • the optical alignment device of the liquid crystal material comprises: a platform 11, at least one first radiation source 12, at least one second radiation source 13, and a cooling unit 14.
  • the platform 11 is used to support the substrate 21, and the liquid crystal material layer 22 is disposed on the substrate 21.
  • the substrate 21 is further provided with a substrate 23, for example, a glass substrate of the prior art.
  • the mask 24 is disposed between the platform 11 and the first radiation source 12.
  • the first radiation source 12 is for emitting first radiation light.
  • the first radiant light is used to optically align the liquid crystal material layer 22 such that the liquid crystal produces a predetermined tilt angle.
  • the first radiation source 12 is, for example, an ultraviolet light source, and the first radiation light is ultraviolet light.
  • the optical alignment device of the liquid crystal material of the present invention is provided with a second radiation source 13 in the lamp group.
  • the second radiation source 13 is for emitting second radiation light for adjusting the temperature of the substrates 21, 23, and adjusting the ambient temperature of the liquid crystal material layer 22 in the light alignment by adjusting the temperatures of the substrates 21, 23.
  • the wavelength of the second radiation is at least 100 nanometers larger than the wavelength of the first radiation.
  • the second radiant light can be infrared light, visible light, or a mixture of both infrared and visible light.
  • the plurality of first radiation sources 12 and the plurality of second radiation sources 13 are alternately and spacedly disposed above the platform 11 , of course, in other embodiments.
  • the arrangement of the first radiation source 12 and the second radiation source 13 is not limited thereto.
  • a cooling unit 14 is further disposed in the platform 11, and the cooling unit 14 is used to cool the platform 11 to further control the temperatures of the substrates 21, 23.
  • the cooling unit 14 can be, for example, a condenser or the like.
  • the optical alignment device of the liquid crystal material of the present invention rapidly regulates the ambient temperature of the liquid crystal material layer 22 through the second radiation source 13 and the cooling unit 14, and the liquid crystal is reacted in the polymerization process through temperature control. Rate and uniformity optimization improves product yield.
  • the wavelengths emitted by the first radiation source 12 and the second radiation source 13 are ultraviolet light and infrared light, respectively.
  • the first radiation source 12 emits ultraviolet light and illuminates the substrates 21, 23 to provide energy for the polymer in the liquid crystal material layer 22 to react.
  • the second radiation source 13 illuminates the substrates 21, 23 to provide energy for heating the substrates 21, 23.
  • FIG. 3 is a schematic view showing changes in substrate temperature of a light alignment device of a liquid crystal material according to an embodiment of the present invention.
  • the infrared light emitted by the second radiation source 13 provides energy for changing the temperature of the substrates 21, 23. Therefore, the environment in which the liquid crystal material is optically aligned can be temperature-changed with the process time.
  • the present invention also provides a photoalignment method of a liquid crystal material.
  • the photo-alignment method of the liquid crystal material includes:
  • Step S1 providing a substrate on which a liquid crystal material layer is disposed;
  • Step S2 illuminating the substrate with the first radiant light and the second radiant light to align the liquid crystal material layer with the first radiant light, and adjust the temperature of the substrate by using the second radiant light.
  • the first radiant light is ultraviolet light
  • the second radiant light has a wavelength at least 100 nm larger than the wavelength of the first radiant light.
  • the second radiant light can be infrared light, visible light, or a mixture of both infrared and visible light.
  • the photo-alignment method and device of the liquid crystal material of the invention can quickly adjust the ambient temperature of the liquid crystal material during photo-alignment, and optimize the reaction rate and uniformity of the liquid crystal during the polymerization process through temperature control, and the structure thereof Simple, easy to operate and low cost.

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Abstract

提供了一种液晶材料的光配向方法及装置，该液晶材料的光配向方法包括：提供一基板（21），基板（21）上设置有液晶材料层（22）；利用第一辐射光和第二辐射光照射基板（21），以利用第一辐射光对液晶材料层（22）进行配向，并利用第二辐射光调节基板（22）的温度。所述液晶材料的光配向方法及装置能对液晶材料光配向时的环境温度进行快速调节，并经由温度控制使液晶在聚合过程中达到反应速率与均匀度的优化，其结构简单、操作方便且成本低廉。

Description

一种液晶材料的光配向方法及装置
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种液晶材料的光配向方法及装置。
【背景技术】
目前，在显示技术中，通常利用特定的紫外灯管频谱照射液晶材料层，从而使液晶材料层完成光配向，形成预倾角。在光配向过程中，现有技术通常利用恒温平台来控制液晶光配向时的环境温度。然而，由于在聚合反应的过程中温度由平台控制，而针对不同的紫外灯管，现有技术的恒温平台无法在较短时间内配合生产需求快速调整温度，导致液晶光配向时无法达到较佳的工作环境。
因此，有必要提供一种液晶材料的光配向方法及装置，以便能够对液晶材料光配向时的环境温度较快地进行调整。
【发明内容】
本发明主要解决的技术问题是提供一种液晶材料的光配向方法及装置，其能够对液晶材料光配向时的环境温度较快地进行调整。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液晶材料的光配向方法，该液晶材料的光配向方法包括：提供一基板，基板上设置有液晶材料层；利用第一辐射光和第二辐射光照射基板，以利用第一辐射光对液晶材料层进行配向，并利用第二辐射光调节基板的温度。
其中，第一辐射光为紫外光。
其中，第二辐射光的波长比第一辐射光的波长至少大100纳米。
其中，第二辐射光为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶材料的光配向装置，该液晶材料的光配向装置包括：平台，用于支撑第一基板，第一基板上设置有液晶材料层；至少一个第一辐射源，第一辐射源用于发射第一辐射光，第一辐射光用于对液晶材料层进行配向；至少一个第二辐射源，第二辐射源用于发射第二辐射光，第二辐射光用于调节基板的温度；掩模，设置于平台与第一辐射源之间。
其中，第一辐射源为紫外光源，第一辐射光为紫外光。
其中，第二辐射光的波长比第一辐射光的波长至少大100纳米。
其中，第二辐射光为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
其中，至少一个第一辐射源与至少一个第二辐射源相互交替且间隔地设置在平台的上方。
其中，平台设有冷却单元，冷却单元用于冷却平台。
其中，冷却单元为冷凝器。
其中，第一基板上还进一步设置有第二基板。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种液晶材料的光配向装置，该液晶材料的光配向装置包括：平台，用于支撑基板，基板上设置有液晶材料层；至少一个第一辐射源，第一辐射源用于发射第一辐射光，第一辐射光用于对液晶材料层进行配向；至少一个第二辐射源，第二辐射源用于发射第二辐射光，第二辐射光用于调节基板的温度。
其中，第一辐射源为紫外光源，第一辐射光为紫外光。
其中，第二辐射光的波长比第一辐射光的波长至少大100纳米。
其中，第二辐射光为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
其中，至少一个第一辐射源与至少一个第二辐射源相互交替且间隔地设置在平台的上方。
其中，平台设有冷却单元，冷却单元用于冷却平台。
其中，冷却单元为冷凝器。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的液晶材料的光配向方法及装置能对液晶材料光配向时的环境温度进行快速调节，并经由温度控制使液晶在聚合过程中达到反应速率与均匀度的优化，其结构简单、操作方便且成本低廉。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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。其中：
图1是本发明实施例的液晶材料的光配向装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的液晶材料的光配向装置采用的辐射光的频谱示意图；
图3是本发明实施例的液晶材料的光配向装置的基板温度变化示意图；以及
图4是本发明实施例的液晶材料的光配向方法的流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明实施例的液晶材料的光配向装置的结构示意图。如图1所示，该液晶材料的光配向装置包括：平台11、至少一个第一辐射源12、至少一个第二辐射源13以及冷却单元14。
其中，平台11用于支撑基板21，基板21上设置有液晶材料层22，基板21上还进一步设有基板23，基板21、23例如为现有技术的玻璃基板。掩模24设置于平台11与第一辐射源12之间。
第一辐射源12用于发射第一辐射光。第一辐射光用于对液晶材料层22进行光配向，使得液晶产生一预定的倾斜角度。本实施例中，第一辐射源12例如为紫外光源，第一辐射光为紫外光。
在光配向过程中，为了能对液晶材料层22光配向时的环境温度作快速调整，本发明的液晶材料的光配向装置在灯组方面加装了第二辐射源13。第二辐射源13用于发射第二辐射光，第二辐射光用于调节基板21、23的温度，并通过调节基板21、23的温度来调节液晶材料层22光配向时的环境温度。本实施例中，为达到快速温度调节的效果，第二辐射光的波长比第一辐射光的波长至少大100纳米。例如，第二辐射光可以为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
为实现快速且均匀地温度调节效果，本实施例中，将多个第一辐射源12与多个第二辐射源13相互交替且间隔地设置在平台11的上方，当然，在其他实施例中第一辐射源12与第二辐射源13的排布方式并不限于此。
平台11内还进一步设有冷却单元14，冷却单元14用于冷却平台11，以进一步控制基板21、23的温度。冷却单元14例如可以采用冷凝器等。
在液晶光配向过程中，本发明的液晶材料的光配向装置通过第二辐射源13与冷却单元14对液晶材料层22的环境温度进行快速调控，并经由温度控制使液晶在聚合过程中达到反应速率与均匀度的优化，提升了产品良率。
图2是本发明实施例的液晶材料的光配向装置采用的辐射光的频谱示意图。如图2所示，第一辐射源12与第二辐射源13所发射的波长分别为紫外光与红外光。第一辐射源12发出紫外光并照射基板21、23可提供液晶材料层22中聚合物发生反应的能量，第二辐射源13照射基板21、23可提供基板21、23升温的能量。
图3是本发明实施例的液晶材料的光配向装置的基板温度变化示意图。如图3所示，第二辐射源13发射的红外光提供基板21、23温度改变的能量，因此液晶材料光配向时的环境可随制程时间作温度变化。
如图4所示，本发明还提供了一种液晶材料的光配向方法。该液晶材料的光配向方法包括：
步骤S1：提供一基板，基板上设置有液晶材料层；
步骤S2：利用第一辐射光和第二辐射光照射基板，以利用第一辐射光对液晶材料层进行配向，并利用第二辐射光调节基板的温度。
其中，第一辐射光为紫外光，第二辐射光的波长比第一辐射光的波长至少大100纳米。例如，第二辐射光可以为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
通过上述方式，本发明的液晶材料的光配向方法及装置能对液晶材料光配向时的环境温度进行快速调节，并经由温度控制使液晶在聚合过程中达到反应速率与均匀度的优化，其结构简单、操作方便且成本低廉。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (19)

  1. 一种液晶材料的光配向方法，其中，所述液晶材料的光配向方法包括：
    提供一基板，所述基板上设置有液晶材料层；
    利用第一辐射光和第二辐射光照射所述基板，以利用所述第一辐射光对所述液晶材料层进行配向，并利用所述第二辐射光调节所述基板的温度。
  2. 根据权利要求1所述的液晶材料的光配向方法，其中，所述第一辐射光为紫外光。
  3. 根据权利要求1所述的液晶材料的光配向方法，其中，所述第二辐射光的波长比所述第一辐射光的波长至少大100纳米。
  4. 根据权利要求3所述的液晶材料的光配向方法，其中，所述第二辐射光为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
  5. 一种液晶材料的光配向装置，其中，所述液晶材料的光配向装置包括：
    平台，用于支撑第一基板，所述第一基板上设置有液晶材料层；
    至少一个第一辐射源，所述第一辐射源用于发射第一辐射光，所述第一辐射光用于对所述液晶材料层进行配向；
    至少一个第二辐射源，所述第二辐射源用于发射第二辐射光，所述第二辐射光用于调节所述基板的温度；
    掩模，设置于所述平台与所述第一辐射源之间。
  6. 根据权利要求5所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第一辐射源为紫外光源，所述第一辐射光为紫外光。
  7. 根据权利要求5所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第二辐射光的波长比所述第一辐射光的波长至少大100纳米。
  8. 根据权利要求7所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第二辐射光为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
  9. 根据权利要求5所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述至少一个第一辐射源与所述至少一个第二辐射源相互交替且间隔地设置在所述平台的上方。
  10. 根据权利要求5所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述平台设有冷却单元，所述冷却单元用于冷却所述平台。
  11. 根据权利要求5所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述冷却单元为冷凝器。
  12. 根据权利要求5所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第一基板上还进一步设置有第二基板。
  13. 一种液晶材料的光配向装置，其中，所述液晶材料的光配向装置包括：
    平台，用于支撑基板，所述基板上设置有液晶材料层；
    至少一个第一辐射源，所述第一辐射源用于发射第一辐射光，所述第一辐射光用于对所述液晶材料层进行配向；
    至少一个第二辐射源，所述第二辐射源用于发射第二辐射光，所述第二辐射光用于调节所述基板的温度。
  14. 根据权利要求13所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第一辐射源为紫外光源，所述第一辐射光为紫外光。
  15. 根据权利要求13所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第二辐射光的波长比所述第一辐射光的波长至少大100纳米。
  16. 根据权利要求15所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述第二辐射光为红外光、可见光或者红外光与可见光两者之混合。
  17. 根据权利要求13所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述至少一个第一辐射源与所述至少一个第二辐射源相互交替且间隔地设置在所述平台的上方。
  18. 根据权利要求13所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述平台设有冷却单元，所述冷却单元用于冷却所述平台。
  19. 根据权利要求13所述的液晶材料的光配向装置，其中，所述冷却单元为冷凝器。
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