CN105044989A - 一种配向膜的制作方法和*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配向膜的制作方法和***。本发明的制作方法包括：在基板上形成配向材料膜层；将基板放置在可在水平方向上移动的承载台上，以使基板在配向过程中可随承载台在水平方向上移动；确定对配向材料膜层进行光线照射的第一照射角；第一照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第一夹角，该第一夹角为锐角；触发承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照第一照射角对所述配向材料膜层进行照射，以形成具有配向功能的配向膜；本发明的制作方法在与基板的非垂直方向对配向材料膜层进行照射线偏极紫外光，以制作具有配向能力的配向膜；使入射光与反射光不相互干涉，提升了配向膜的配向能力的均一性。
Description
【技术领域】
本发明涉及液晶显示器技术领域，特别是涉及一种配向膜的制作方法和***。
【背景技术】
TFTLCD(薄膜晶体管液晶显示)技术已经成为目前液晶显示的主流技术。目前在TFTLCD生产中最为广泛应用的配向技术为摩擦配向技术，其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，会产生静电和颗粒(particle)的污染造成液晶元件的损坏，从而导致各种各样的MURA等画面品质不良的问题。
为了改善LCD画面品质和良率，很多面板厂家采用非接触式的配向方式来制作配向膜，目前非接触的配向方式主要为光配向技术；其中光配向技术是以线偏极紫外光去照射有感光剂的高分子聚合物配向膜(PI)，使得高分子聚合物具有配向能力。
应用光配向技术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。
如图1所示，目前各面板厂商应用光配向技术制作配向膜的过程为：固定UV(线偏极紫外光)照射器101，使用UV照射器101在基板102的垂直方向对水平移动的配向材料膜层103进行照射，以形成具有配向能力的配向膜，图1中箭头表示基板移动方向；图1中配向材料膜层形成在基板102中像素电极104上。
由于UV光照射器101在基板102的垂直方向照射，入射到配向材料膜层103的光会在垂直方向上发生反射，入射光105与反射光106均在垂直方向上，因此入射光105和反射光106相互发生干涉，导致不同位置接收到的累积光量不同，造成配向能力的差异即配向膜的配向能力不均一，进而导致Mura存在，降低了画面显示的品质。因此，有必要提供一种配向膜的制作方法和***，以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种配向膜的制作方法和方法，以解决采用目前光配向技术制作的配向膜，其配向能力不均一的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种配向膜的制作方法，用于在基板上形成配向膜，包括如下步骤：
在基板上形成配向材料膜层；
将所述基板放置在可在水平方向上移动的承载台上，以使所述基板在配向过程中可随所述承载台在水平方向上移动；
确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角；所述第一照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第一夹角，该第一夹角为锐角；
触发所述承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照所述第一照射角对所述配向材料膜层进行照射，以形成具有配向功能的配向膜。
在本发明的制作方法中，所述确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角的步骤包括：
测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层的厚度；
根据测量得到的所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度，确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角。
在本发明的制作方法中，所述测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度的步骤包括：
通过对所述配向材料膜层发射激光，来测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度。
在本发明的制作方法中，在利用线偏极紫外光，按照第一照射角对在水平方向上移动的所述配向材料膜层进行照射之后，所述制作方法还包括：
再次触发所述承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照第二照射角再次对所述配向材料膜层进行照射；所述第二照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的开口方向相反，且角度相等。
在本发明的制作方法中，所述基板为阵列基板；所述阵列基板包括：
像素电极层，包括多个梳齿状结构的像素电极；
所述在基板上形成配向材料膜层的步骤包括：
在所述像素电极层上形成配向材料膜层。
在本发明的制作方法中，所述基板为彩膜基板；所述彩膜基板包括：透明导电层和位于所述透明导电层上的感光间隙子；
所述在基板上形成配向材料膜层的步骤包括：
在所述感光间隙子上形成配向材料膜层。
本发明还提供了一种配向膜的制作***，用于在基板上形成配向膜，包括：
可在水平方向上移动的承载台，用于承载形成有配向材料膜层的基板，带动所述基板在水平方向上移动；
光照射器，位于所述承载台上方，用于发射线偏极紫外光对在水平方向上移动的所述配向材料膜层进行照射，以形成具有配向功能的配向膜；
激光检测器，用于通过对所述配向材料膜层发射激光来测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度；
控制器，用于根据所述激光检测器测量到的所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度，确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角，以及控制所述光照射器相对所述基板进行倾斜，以使得所述光照射器与所述基板之间的夹角为第一照射角，所述第一照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第一夹角，该第一夹角为锐角。
在本发明的制作***中，所述承载台包括：驱动模块、用于放置基板的承载台本体和位于水平方向上的导轨；
所述承载台本***于所述导轨上；
所述驱动模块，用于驱动所述承载台本体在导轨上滑动。
在本发明的制作***中，所述光照射器包括：光源和偏光元件；
所述光源，用于发射紫外线；
所述偏光元件，用于将所述紫外线转换为线偏极紫外光。
在本发明的制作***中，所述控制器，还用于在所述光照射器对所述配向材料膜层照射完成之后，控制所述光照射器相对所述基板进行倾斜，以使得所述光照射器与所述基板之间的夹角为第二照射角、进而使得按照第二照射角再次对在水平方向上移动的配向材料膜层进行照射；其中，所述第二照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的开口方向相反，且角度相等。
本发明提供了一种配向膜的制作方法和***；本发明的制作方法，在与基板的非垂直方向对配向材料膜层进行照射线偏极紫外光，以制作具有配向能力的配向膜；由于在与的非垂直方向照射光，因此，入射到配向材料膜层的入射光、与该入射光对应的反射光在不同的方向上，入射光与反射光不相互发生干涉；配向材料膜层接收到的累积光量相差不大，制成的配向膜的配向能力差异减小，提升了配向膜的配向能力的均一性，进而减少了由配向能力不均一引起的Mura的发生，提升了画面品质。
【附图说明】
图1为现有技术制作光配向膜的示意图；
图2为本发明实施一提供的一种配向膜的制作方法的流程示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种在基板上形成配向材料膜层的示意图；
图4为本发明实施例一提供的一种光线照射的示意图；
图5为本发明实施例一提供的另一种光线照射的示意图；
图6为本发明实施例二提供的一种应用配向膜的制作***制作配向膜的示意图；
图7为本发明实施例二提供的另一种应用配向膜的制作***制作配向膜的示意图。
【具体实施方式】
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
实施例一：
如图2所示，本实施例提供了能够配向膜的制作方法，用于在基板上制作配向膜，包括如下步骤：
S201，在基板上形成配向材料膜层；
在本步骤中，可以在基板上涂覆一层配向材料膜层，为制取具有配向能力的配向膜做准备；本实施例中配向材料可以为高分子聚合物；
优选地，本实施例中基板可以为阵列基板，或者也可以为彩膜基板；当在阵列基板上形成配向膜时，由于阵列基板包括：像素电极层，用于形成多个梳齿状结构的像素电极(ITOSlit)，所以S201具体可以包括：
在所述像素电极层上形成配向材料膜层。
如图3所示，在阵列基板30的ITOSlit302上形成配向材料膜层303，其中ITOSlit302设置在阵列基板膜层301上，阵列基板膜层301可以由基板衬底、第一金属层、栅极绝缘层、栅极层、绝缘层以及第二金属层组成。
当在彩膜基板上形成配向膜时，由于彩膜基板包括：透明导电层和位于所述透明导电层上的感光间隙子(PhotoSpacer，简称PS)；PS呈凸起结构，用于支撑和维持Cellgap(液晶层间隙)均匀，所以S201具体可以包括：在PS上形成配向材料膜层。类似结构可以参考图3，即将图3中的302看成PS即可。
S202，将所述基板放置在可在水平方向上移动的承载台上，以使所述基板在配向过程中可随所述承载台在水平方向上移动；
在基板上形成配向材料膜层之后，可以通过机械手臂抓取基板，并将基板放置在承载台上，由于承载台可在水平方向上移动，因此，基板也可以跟随承载台在水平方向上移动。
S203，确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角；其中所述第一照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第一夹角，该第一夹角为锐角；
本实施例中第一照射角为图4中a角，该a角为光照射器40照射的光线401与基板30之间的夹角，且该夹角为一个锐角，即该夹角角度在0-90度之间。
考虑到由于配向材料膜层上不同区域有差异，会导致配向材料膜层不同区域接收的累积光量不一样，因此，要选取一个合适的照射角来提升配向材料膜层接收累积光量的均一性；优选地，步骤S203具体可以包括：
测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度；
根据测量到的所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度，确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角。
本步骤通过测量配向材料膜层各个区域对应的膜层厚度，然后考虑全部区域对应的厚度，选取出一个合适的照射角来进行配向，使得在反射光与入射光不相互干涉的情况下，进一步提升累积光量的均一性，从而进一步提升了配向膜配向能力的均一性。
本步骤测量厚度的方式有多种，本步骤中一种优选厚度测量方式为：通过对所述配向材料膜层发射激光，来测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层的厚度。
具体地，可以设置一个激光检测器发射激光扫描整个配向膜层，激光检测器根据接收到反射激光的时间来计算出膜层厚度。
S204，触发所述承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照所述第一照射角对所述配向材料膜层进行照射，以形成具有配向功能的配向膜。
本实施例制作方法中是固定光源位置不变，移动基板进行配向膜制作；因此，在需要形成配向膜时，需要触发承载台水平移动，例如从左向右水平移动，以使得配向材料膜层每个区域均可以被照射，形成完整的配向膜；
本步骤中按照第一照射角度进行照射指的是：照射出的线偏极紫外光与基板之间的夹角为第一照射角，即3中的a角。
本步骤中，可以将发射线偏极紫外光的光照射器相对于基板发生倾斜，使得光照射器与基板之间的夹角为第一照射角，从而使得光照射器发射的光线与基板呈第一照射角。
应用上述描述的制作方法，可以在与基板的非垂直方向对配向材料膜层进行照射线偏极紫外光，以制作具有配向能力的配向膜；由于在与的非垂直方向照射光，因此，入射到配向材料膜层的入射光、与该入射光对应的反射光在不同的方向上，入射光与反射光不相互发生干涉(参考图4，入射光401与反射光402不在不同的方向上，相互不发生干涉)；
由于不相互发生干涉，配向材料膜层接收到的累积光量相差不大，制成的配向膜的配向能力差异减小，提升了配向膜的配向能力的均一性，进而减少了由配向能力不均一引起的Mura的发生，提升了画面品质。
考虑到在非垂直方向进行光线照射，虽然入射光与反射光不相互干涉，但可能也会导致配向材料膜层各区域累积光量不一致例如，某个区域先后被入射光和反射光照射，但其他某个区域均被入射光照射；此时这两个区域接收到的累积光量不一致；
又例如由于照射角度问题，有些区域照射不到光线，或者照射到的光线很少，但其他某个区域照射到的光线较多，此时这两个区域接收到的累积光量不一致，从而导致这两个区域的配向能力不一致；
为了克服上述的问题，本实施例的制作方法在步骤S204之后，还包括：
S205，再次触发所述承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照第二照射角再次对所述配向材料膜层进行照射；其中所述第二照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的开口方向相反，且角度相等。
如图5所示，在按照第一照射角a对配向材料膜层照射完成之后(本实施例中由于光照射器位置固定不变，承载台从起始点水平移动到终点时即对配向材料膜层照射完)，再按第二照射角b对配向材料膜层进行照射，具体过程为：调整光照射器与基板之间的角度，使二者之间的夹角为b，再次使承载台从起始点水平移动到终点，以使得按照第二照射角b再次对配向材料膜层进行照射，进一步配向。
如图4和5所示，第二照射角b为光照射器40发射的光线401与基板30之间的夹角，第二照射角b与第一照射角a方向相反，但角度值相同，例如均为45°。
由于本实施例以a和b角分别对配向材料膜层进行照射，进一步使得配向材料膜层各区域的累积光量一致，提升了配向膜配向角和消光比的均一性，进而提升了配向膜配向能力的均一性，减少Mura发生，提升画面品质。
另外，当垂直照射时，由单一向进行照射，预倾斜角(Pre-tiltangle，简称PI)，照射视角特性不佳，当完全相反的方向照射，可改善视角特性，消除Pre-tiltangle的影响，提升对比度。
实施例二：
本实施例提供了一种配向膜的制作***，用于在基板上形成配向膜，如图6所示，包括：
可在水平方向上移动的承载台601，用于承载形成有配向材料膜层603的基板602，带动所述基板602在水平方向上移动；
本实施例中基板602可以为阵列基板或者彩膜基板，以阵列基板为例，图6中阵列基板602包括：像素电极602b和基板膜层602a；其中基板膜层由基板衬底、金属层和膜层组成；
光照射器604，位于所述承载台601上方，用于发射线偏极紫外光对在水平方向上移动的所述配向材料膜层603进行照射，以形成具有配向功能的配向膜；
激光检测器605，用于通过对所述配向材料膜层603发射激光来测量所述配向材料膜层603上不同区域对应的配向材料膜层厚度；优选地，激光检测器605可以与光照射器604固定连接，简化制作***；
控制器(图中未示意出)，用于根据所述激光检测器605的测量结果确定对所述配向材料膜层603进行光线照射的第一照射角，以及控制所述光照射器604相对所述基板602进行倾斜，以使得所述光照射器604与所述基板602之间的夹角为第一照射角a，所述第一照射角为欲照射的光线与所述基板602之间的第一夹角，该第一夹角a为锐角。
应用本实施例制作***制作配向膜的过程包括：
S61，在将形成有配向材料膜层603的基板602放置在到承载台上之后，激光检测器605对配向材料膜层603发射激光，以测量配向材料膜层603各区域对应的膜层厚度；
S62，控制器根据激光检测器605的测量结果确定对所述配向材料膜层603进行光线照射的第一照射角a；
S63，控制器控制所述光照射器604相对所述基板602进行倾斜，以使得所述光照射器604与所述基板602之间的夹角为第一照射角a；
S64，开启光照射器604使其发射线偏极紫外光，并触发承载台601从起始点水平移动到终点，以使配向材料膜层603形成配向功能。
图6中基板移动方向为箭头所指方向。
优选地，本实施例中承载台可以具体包括：驱动模块、用于放置基板的承载台本体和位于水平方向上的导轨；
所述承载台本***于所述导轨上；
所述驱动模块，用于驱动所述承载台本体在导轨上滑动，驱动模块可以为电动马达等动力器件。
步骤S64中触发承载台601从起始点水平移动到终点的过程为：
开启驱动模块驱动所述承载台本体在水平导轨上滑动，使承载台本体从起始点移动到终点。
优选地，本实施例中光照射器可以包括光源和偏光元件；
所述光源，用于发射紫外线；
所述偏光元件，用于将所述紫外线转换为线偏极紫外光。
考虑到在非垂直方向进行光线照射，虽然入射光与反射光不相互干涉，但可能也会导致配向材料膜层各区域累积光量不一致的问题，本实施例中控制器还用于：
在所述光照射器604对所述配向材料膜层603照射完成之后，控制所述光照射器604相对所述基板602进行倾斜，以使得所述光照射器604与所述基板602之间的夹角为第二照射角b、进而使得按照第二照射角b再次对在水平方向上移动的配向材料膜层603进行照射；其中，所述第二照射角b为欲照射的光线与所述基板之间的第二夹角，所述第二夹角b与所述第一夹角a的开口方向相反，且角度相等。
因此，制作配向膜的过程在步骤S64之后，还包括以下步骤：
步骤S65，控制器控制光照射器604相对基板602进行倾斜，以使得光照射器604与基板602之间的夹角为b，参考图7；
图7中光照射器604与基板602之间的夹角为b，该b与a方向相反，但角度值相等。
步骤S66，再次开启光照射器604使其发射线偏极紫外光，并再次触发承载台601从起始点水平移动到终点，进一步进行配向。
步骤S65-S66实现了按照第二照射角b对配向材料膜层再次进行照射，提升了配向材料膜层各区域累积光量的均一性，进而提升了配向膜配向能力的均一性，提高了画面品质。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种配向膜的制作方法，其特征在于，用于在基板上形成配向膜，包括如下步骤：
在基板上形成配向材料膜层；
将所述基板放置在可在水平方向上移动的承载台上，以使所述基板在配向过程中可随所述承载台在水平方向上移动；
确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角；所述第一照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第一夹角，该第一夹角为锐角；
触发所述承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照所述第一照射角对所述配向材料膜层进行照射，以形成具有配向功能的配向膜。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角的步骤包括：
测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度；
根据测量得到的所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度，确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度的步骤包括：
通过对所述配向材料膜层发射激光，来测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度。
4.如权利要求1-3任一项所述的制作方法，其特征在于，在利用线偏极紫外光，按照第一照射角对在水平方向上移动的所述配向材料膜层进行照射之后，所述制作方法还包括：
再次触发所述承载台在水平方向上移动，并利用线偏极紫外光按照第二照射角再次对所述配向材料膜层进行照射；所述第二照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的开口方向相反，且角度相等。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述基板为阵列基板；所述阵列基板包括：
像素电极层，包括多个梳齿状结构的像素电极；
所述在基板上形成配向材料膜层的步骤包括：
在所述像素电极层上形成配向材料膜层。
6.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述基板为彩膜基板；所述彩膜基板包括：透明导电层和位于所述透明导电层上的感光间隙子；
所述在基板上形成配向材料膜层的步骤包括：
在所述感光间隙子上形成配向材料膜层。
7.一种配向膜的制作***，其特征在于，用于在基板上形成配向膜，包括：
可在水平方向上移动的承载台，用于承载形成有配向材料膜层的基板，带动所述基板在水平方向上移动；
光照射器，位于所述承载台上方，用于发射线偏极紫外光对在水平方向上移动的所述配向材料膜层进行照射，以形成具有配向功能的配向膜；
激光检测器，用于通过对所述配向材料膜层发射激光来测量所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度；
控制器，用于根据所述激光检测器测量到的所述配向材料膜层上不同区域对应的配向材料膜层厚度，确定对所述配向材料膜层进行光线照射的第一照射角，以及控制所述光照射器相对所述基板进行倾斜，以使得所述光照射器与所述基板之间的夹角为第一照射角，所述第一照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第一夹角，该第一夹角为锐角。
8.如权利要求7所述的制作***，其特征在于，所述承载台包括：驱动模块、用于放置基板的承载台本体和位于水平方向上的导轨；
所述承载台本***于所述导轨上；
所述驱动模块，用于驱动所述承载台本体在导轨上滑动。
9.如权利要求7所述的制作***，其特征在于，所述光照射器包括：光源和偏光元件；
所述光源，用于发射紫外线；
所述偏光元件，用于将所述紫外线转换为线偏极紫外光。
10.如权利要求9所述的制作***，其特征在于，所述控制器，还用于在所述光照射器对所述配向材料膜层照射完成之后，控制所述光照射器相对所述基板进行倾斜，以使得所述光照射器与所述基板之间的夹角为第二照射角、进而使得按照第二照射角再次对在水平方向上移动的配向材料膜层进行照射；其中，所述第二照射角为欲照射的光线与所述基板之间的第二夹角，所述第二夹角与所述第一夹角的开口方向相反，且角度相等。
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