CN106773337A - 一种光配向设备及光配向方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种光配向设备及光配向方法。所述基板包括多个配向区域，对每一配向区域独立配向，依次完成所有配向区域的配向。所述配向区域的一侧边的宽度不大于偏振片的长度，由于每一配向区域的尺寸较小，小尺寸的光源能够均匀照射所述配向区域完成配向。并在对一配向区域进行配向时，通过遮挡板阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域，使其他配向区域不被不均匀的光线照射，避免出现不均匀照射造成配向区域配向不均匀的问题，从而保证所有配向区域配向均匀。当本发明的技术方案应用于显示器件的制造过程中时，能够保证显示质量。

Description

一种光配向设备及光配向方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种光配向设备及光配向方法。

背景技术

液晶显示器(TFT-LCD)技术经过最近几十年的发展，技术和工艺日趋成熟。已经取代冷阴二极管(CCFL)显示器，成为显示领域的主流产品。LCD的生产过程中，为了使液晶分子能够正常配向，需要在阵列基板和彩膜基板的表面涂上一层取向膜，实现对液晶分子的配向。

目前光配向的技术已经成熟的应用到小世代线的基板制造上，由于小世代线的基板尺寸较小，对应的线性光源的目前可以均匀照射整张基板上的取向膜，均匀得配向取向膜线。

但是，由于高世代线的基板尺寸较大，需要更大尺寸的光源。但是目前线性光源的设计技术，一旦光源的尺寸增加较大，其照射的均匀性将会大为降低，照射均匀性是光配向均匀的关键，一旦配向不均匀将会带来显示的严重问题。这也是目前高世代线一直未引入光配向的主要原因。

发明内容

本发明提供一种光配向设备及光配向方法，用以解决高世代线的取向膜无法实现光配向的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种光配向设备，用于对基板上的光配向膜进行配向，所述光配向设备包括工作平台和光源组件，所述基板放置于所述工作平台的朝向所述光源组件的表面上；所述光源组件包括光源和设置在所述光源的出光侧的偏振片，所述光源发出的光线经过所述偏振片后形成均匀分布的线性偏振光，所述基板包括至少两个配向区域，所述配向区域的一侧边的宽度不大于所述线性偏振光的照射区域的长度；

所述光配向设备还包括：

调整机构，用于改变所述基板和光源组件之间的位置关系，使所述基板的所有配向区域依次与所述光源组件的位置对应，以使所有配向区域的光配向膜依次被线性偏振光照射完成配向；

遮挡板，用于当所述光源组件与一配向区域的位置对应时，阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域。

本发明实施例中还提供一种利用如上所述的光配向设备对基板上的光配向膜进行光配向的方法，包括：

提供一光源组件，所述光源组件出射的光线为线性偏振光；

将所述基板放置于工作平台的表面上；

利用所述线性偏振光照射所述光配向膜，以对所述光配向膜进行配向，所述基板包括至少两个配向区域，所述配向区域的一侧边的宽度不大于所述偏振片的长度；

利用所述线性偏振光照射所述光配向膜，以对所述光配向膜进行配向的步骤包括：

步骤S1、将所述基板的一配向区域与所述光源组件的位置对应，并利用遮挡板阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域，然后对所述一配向区域的光配向膜进行配向；

步骤S2、改变所述基板和光源组件之间的位置关系，使所述基板的另一配向区域与所述光源组件的位置对应，并移动遮挡板，利用遮挡板阻挡光线照射除所述另一配向区域之外的其他配向区域，然后对所述另一配向区域的光配向膜进行配向；

步骤S3、重复步骤S2，完成对所有配向区域的光配向膜的配向。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，通过将基板分为多个配向区域，对每一配向区域独立配向，依次完成所有配向区域的配向。由于每一配向区域的尺寸较小，小尺寸的光源能够均匀照射所述配向区域完成配向。并在对一配向区域进行配向时，通过遮挡板阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域，使其他配向区域不被不均匀的光线照射，避免出现不均匀照射造成配向区域配向不均匀的问题，从而保证所有配向区域配向均匀。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中配向设备的结构示意图一；

图2表示图1中工作平台的俯视图一；

图3表示图1的主视图；

图4表示本发明实施例中的工作平台的俯视图二；

图5表示本发明实施例中配向设备的结构示意图二；

图6表示图5中工作平台的俯视图三；

图7表示图5的主视图；

图8表示本发明实施例中的工作平台的俯视图四。

具体实施方式

在液晶显示技术领域，通过在配向膜上形成配向沟槽对液晶进行配向，配向膜对液晶配向的好坏对显示质量起着关键作用。现有技术中，可以通过机械摩擦、光配向等手段在配向膜的表面形成配向沟槽。光配向因不会产生静电和颗粒污染，比较容易控制液晶分子的配向以及配向面积，得到越来越广泛的应用。

光配向技术是利用线性光源照射在光配向膜上，使得光配向膜具有配向能力，其中，光配向膜由具有感光剂的高分子聚合物制得。一般光配向膜可以分为三大类：第一类为光配向膜被线性光源照射后，与光线偏振方向平行的的分子会键结成长键的分子，使光配向膜具有非等向的分布，液晶分子就顺着长键分子方向排列；第二类为光配向膜被线性光源照射后，与线性光源偏振方向平行的长键分子会被紫外光所破坏，使光配向膜产生非等向的分布，液晶分子就会顺着未被破坏的长键分子方向排列。第三类为使用含有偶氮分子的光配向膜，在被线性光源照射后，与光线偏振方向平行的分子发生光致异构，使光配向膜产生非等向的分布，对液晶分子进行配向。

在光配向过程中，只有光配向膜被线性偏振光均匀照射，才能够保证配向的均匀性。受线性光源本身技术的限制，线性光源的尺寸较小，无法适用于大尺寸的高世代线的显示基板的制造。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光配向设备及光配向方法，将高世代线的基板分为至少两个配向区域，每一配向区域能够被线性偏振光均匀照射，并利用线性偏振光对所述至少两个配向区域依次进行配向，并在对其中一个配向区域进行配向的时候，利用遮挡板阻挡光线照射其他配向区域，保证每一配向区域被均匀照射，使每一配向区域的配向均匀，保证显示质量。

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

结合图1-图3所示，本实施例提供一种光配向设备，用于对基板100上的光配向膜进行配向。所述光配向设备包括工作平台1和光源组件2，基板100放置于工作平台1的朝向光源组件2的表面上。光源组件2包括光源3和设置在光源3的出光侧的偏振片4，光源3发出的光线经过偏振片4后形成均匀分布的线性偏振光，所述线性偏振光用于照射光配向膜，以对光配向膜进行配向。其中，光源3可以为面光源，出光均匀。并将偏振片4设置在光源3的正下方，因为光源3的正下方的光线分布最均匀，能够提供均匀的线性偏振光，对光配向膜的配向均匀，保证配向质量。

基板100包括至少两个配向区域200，每一配向区域包括至少一个用于形成显示基板的图形区域300，位于图形区域300内的配向膜的配向质量，决定了对应的显示基板的配向质量。即，只要保证位于图形区域300内的配向膜的配向均匀，即可保证显示质量。

其中，配向区域200的一侧边的宽度不大于线性偏振光的照射区域的长度，由于每一配向区域200的尺寸小于偏振片4的尺寸，使线性偏振光能够均匀照射配向区域200，保证位于每一配向区域200的光配向膜配向均匀。需要说明的是，所述线性偏振光的照射区域的光线均匀分布，才能够保证配向均匀性。

为了完成对所有配向区域200的光配向膜的配向，设置所述光配向设备还包括：

调整机构，用于改变基板100和光源组件2之间的位置关系，使基板100的所有配向区域200依次与光源组件2的位置对应，以使所有配向区域200的光配向膜依次被线性偏振光均匀照射完成配向；

遮挡板5，用于当光源组件2与一配向区域200的位置对应时，阻挡光线照射除所述一配向区域200之外的其他配向区域200，使其他配向区域不被光线照射，避免了因不均匀照射造成的配向不均匀问题。而与光源组件2位置对应的所述一配向区域200能够被线性偏振光均匀照射。

上述技术方案通过将基板分为多个配向区域，对每一配向区域独立配向，依次完成所有配向区域的配向。由于每一配向区域的尺寸较小，小尺寸的光源能够均匀照射所述配向区域完成配向。并在对一配向区域进行配向时，通过遮挡板阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域，使其他配向区域不被不均匀的光线照射，避免出现不均匀照射造成配向区域配向不均匀的问题，从而保证所有配向区域配向均匀。

需要说明的是，本实施例中对配向区域的配向是指对位于配向区域的光配向膜进行配向。

所述调整机构可以通过机械手臂、转动部件、滑动部件等机械结构实现，在此不做限定，只要能够实现上述功能即可。

由于移动光源组件2容易影响线性偏振光的均匀分布，因此，本实施例中光源组件2固定设置，所述调整机构与工作平台1连接，用于驱动工作平台1移动，来改变基板100和光源组件2之间的位置关系。具体为，在完成一配向区域200的配向后，所述调整机构驱动工作平台1移动，使另一配向区域200与光源组件2的位置对应，线性偏振光均匀照射所述另一配向区域200进行配向，并利用遮挡板5阻挡光线照射除所述另一配向区域200以外的其它配向区域。重复上述步骤，完成所有配向区域200的配向。

进一步地，以光源3为条形光源为例，对每一配向区域200的配向过程具体为：

首先调整遮挡板5的位置，用以阻挡光线照射除待配向的一配向区域200以外的其它配向区域，之后控制所述一配向区域200的一侧边与光源组件2的位置对应，然后控制工作平台1沿垂直于所述侧边的方向移动(如图1中带箭头的直线所示)，使线性偏振光通过线性扫描的方式完成对整个配向区域200的配向，所述线性偏振光的偏振方向与条形光源3的延伸方向一致。

则，所述光配向设备还包括：

扫描驱动机构；

控制单元，与所述调整机构和扫描驱动机构连接，用于控制所述调整机构驱动工作平台1移动，使一配向区域200的一侧边与光源组件2的位置对应，然后控制所述扫描驱动机构驱动工作平台1沿垂直于所述侧边的方向移动，使线性偏振光通过线性扫描的方式完成对整个配向区域200的配向，所述线性偏振光的偏振方向与条形光源3的延伸方向一致。

在完成一配向区域200的配向后，控制所述调整机构驱动工作平台1移动，使另一待配向的配向区域200与光源组件2的位置对应。为了在所述调整机构驱动工作平台1移动的过程中，防止不均匀光线照射配向区域200，设置所述调整机构还用于将整个工作平台1移动至线性偏振光的照射区域以外的区域。具体为：在完成一配向区域200的配向后，所述调整机构首先将整个工作平台1移动至线性偏振光的照射区域以外的区域；然后驱动工作平台1移动，改变变基板100和光源组件2之间的位置关系；最后再将工作平台1移回至线性偏振光的照射区域，使另一配向区域200与光源组件2的位置对应，线性偏振光均匀照射所述另一配向区域200进行配向，并利用遮挡板5阻挡光线照射除所述另一配向区域200以外的其它配向区域。重复上述步骤，完成所有配向区域200的配向。

具体的，所述调整机构还可以用于将工作平台1移回至线性偏振光的照射区域，并定位光源组件2和工作平台1，使待配向的配向区域与光源组件2的位置对应。当然也可以设置独立的定位机构来实现上述功能，能够实现上述功能的定位机构的结构形式有很多，在此不再一一列举。

在完成一配向区域200的配向之后，在对另一配向区域200进行配向之前，需要调整遮挡板5的位置，用以阻挡光线照射除所述另一配向区域200以外的其它配向区域。为了实现上述目的，遮挡板5可以与工作平台1的用于放置基板100的表面平行设置，结合图1-图4所示，也可以与工作平台1的用于放置基板100的表面垂直设置，结合图5-图7所示，或与工作平台的用于放置基板的表面呈一定夹角设置，只要能够阻挡光线照射其它配向区域即可。

至于调整遮挡板5的位置的方式有很多种，本实施例中通过滑轨和滑块的组合结构来调整遮挡板5的位置，参见图2、图4、图6和图8所示，具体结构为：

在工作平台1上设置滑轨6；

滑动设置在滑轨6上的滑块7，滑块7可沿滑轨6滑动，遮挡板5固定在滑块7上，滑块7在滑轨6上的滑动带动遮挡板5移动，从而调整遮挡板5的位置。

上述结构可以根据配向区域200的分布方式来设置滑轨6的个数以及位置，以实现遮挡板5依次阻挡光线照射不与光源组件2位置对应的配向区域200。例如：参见图6和图7所示，当基板100的至少两个配向区域200同行设置，位于同一行上时，可以在工作平台1上设置两条滑轨6，两条滑轨6位于基板100的相对两侧，即，其中一条滑轨6位于基板100的一侧，另一条滑轨6位于相对的另一侧，滑轨6的延伸方向与行方向平行。滑块7为条状结构，一端滑动设置在其中一条滑轨上，另一端滑动设置在另一条滑轨上。遮挡板5固定在滑块7上，滑块7在滑轨6上沿行方向上的滑动带动遮挡板5同步移动，以阻挡光线照射不与光源组件2位置对应的配向区域200。

遮挡板5的个数根据配向区域200的个数和分布方式来设置。以基板100包括两个同行分布的配向区域200为例，可以仅设置一个遮挡板5，就可以满足需求，结合图2和图6所示。而当基板100包括至少三个同行分布的配向区域200时，需要至少设置两个遮挡板5，结合图4和图8所示。

可以理解的是，引入行方向仅是为了便于描述和理解，不具有其它限定作用。

当基板100的配向区域200不同行分布时，例如：呈矩阵分布，可以在上述结构的基础上，将滑块7替换为滑轨，从而遮挡板5还可以在垂直于行方向的方向上移动。

具体可以通过电气控制的方式来控制遮挡板5在滑轨6上的滑动，从而调整遮挡板5的位置。

当然，实现调整遮挡板5的位置的结构并不局限于滑轨和滑块的组合结构形式，在此不再一一列举。

本实施例中，光源组件2的光源3采用条形光源，偏振片4与条形光源3的形状配合，且尺寸一致，对应设置在条形光源3的出光侧，形成照射区域为条形的线性偏振光，通过线性扫描的方式完成一配向区域200的配向。基于此，可以将基板100分为多个同行设置的配向区域200，其中，每一配向区域200在行方向上的长度小于不大于偏振片4的长度。当基板100分为两个配向区域200时，可以仅设置一遮挡板5，结合图2和图6所示。当基板100分为至少三个配向区域时，至少设置两个遮挡板5，结合图4和图8所示。

在一个具体的实施方式中，结合图1-图3所示，光源组件2的光源3为条形光源，偏振片4的偏振方向与条形光源3的延伸方向一致。遮挡板5与基板100平行设置。基板100分为两个配向区域200，在工作平台1上设置两条滑轨6，两条滑轨6位于基板100的相对两侧，即，其中一条滑轨6位于基板100的一侧，另一条滑轨6位于相对的另一侧，滑轨6的延伸方向与行方向平行。遮挡板5的一侧通过滑块滑动设置在其中一条滑轨6上，相对的另一侧通过滑块滑动设置在另一条滑轨6上。

基板100上的配向膜的配向过程为：

初始状态为：整个基板100均不位于光源组件2的照射区域。

首先，滑动遮挡板5，使其与一配向区域200的位置对应，所述其中一个配向区域200在基板100所在平面上的正投影完全落入遮挡板5在基板100所在平面上的正投影中；

之后，控制所述调整机构驱动工作平台1转动180°，使另一配向区域200的一侧边与光源组件2的位置对应；

然后，控制所述扫描驱动机构驱动工作平台1沿垂直于所述侧边的方向移动，使线性偏振光通过线性扫描的方式完成对整个所述另一配向区域200的配向。

重复上述步骤，完成所述一配向区域200的配向，从而完成对整个基板100上的配向膜的均匀配向。

在另一个具体的实施方式中，结合图5-图7所示，与上述具体实施方式不同的是，遮挡板5与基板100垂直设置，并设置一条状的滑块7，滑块7的一端滑动设置在其中一条滑轨6上，另一端滑动设置在另一条滑轨6上，即滑块7与滑轨6垂直设置。遮挡板5固定在滑块7上。通过将遮挡板5移动至两个配向区域之间，来实现阻挡光线的目的。

该实施方式中，在完成一配向区域200的配向后，仅需转动工作平台1，使另一配向区域200的一侧边与光源组件2的位置对应，无需调整遮挡板5的位置。

上述两个具体实施方式中通过转动的方式移动工作平台1，来实现两个配向区域200依次与光源组件2的位置对应。在光源组件2的照射区域以外的区域转动工作平台1后，所述调整机构还用于定位光源组件2和基板100，实现待配向的配向区域200与光源组件2的位置对应。

在实际应用过程中，还可以对配向设备的结构做合理调整，例如：惯用技术手段的替换，增加公知的技术特征，其都属于本发明的保护范围。

实施例二

基于同一发明构思，本实施例中提供一种利用实施例一中的光配向设备对基板上的光配向膜进行光配向的方法，包括：

提供一光源组件，所述光源组件出射的光线为线性偏振光；

将所述基板放置于工作平台的表面上；

利用所述线性偏振光照射所述光配向膜，以对所述光配向膜进行配向。

其中，所述基板包括至少两个配向区域，所述配向区域的一侧边的宽度不大于所述偏振片的长度；

利用所述线性偏振光照射所述光配向膜，以对所述光配向膜进行配向的步骤包括：

步骤S1、将所述基板的一配向区域与所述光源组件的位置对应，并利用遮挡板阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域，然后对所述一配向区域的光配向膜进行配向；

步骤S2、改变所述基板和光源组件之间的位置关系，使所述基板的另一配向区域与所述光源组件的位置对应，并移动遮挡板，利用遮挡板阻挡光线照射除所述另一配向区域之外的其他配向区域，然后对所述另一配向区域的光配向膜进行配向；

步骤S3、重复步骤S2，完成对所有配向区域的光配向膜的配向。

利用上述配向方法能够实现对整个基板上配向膜的均匀配向，保证配向的均匀性，当应用于显示器件上时，能够提高显示质量。

上述步骤S2中，具体可以为：

首先将整个所述工作平台移动至线性偏振光的照射区域以外的区域，之后移动遮挡板，所述遮挡板阻挡光线照射除所述另一配向区域之外的其他配向区域，然后驱动所述工作平台移动，使所述另一配向区域与所述光源组件的位置对应。

上述步骤在改变所述基板和光源组件之间的位置关系，使所述基板的另一配向区域与所述光源组件的位置对应的步骤之前，将整个所述工作平台移动至线性偏振光的照射区域以外的区域，并移动遮挡板改变遮挡区域，防止在后续改变所述基板和光源组件之间的位置关系的过程中，不均匀光线照射配向区域。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种光配向设备，用于对基板上的光配向膜进行配向，所述光配向设备包括工作平台和光源组件，所述基板放置于所述工作平台的朝向所述光源组件的表面上；所述光源组件包括光源和设置在所述光源的出光侧的偏振片，所述光源发出的光线经过所述偏振片后形成均匀分布的线性偏振光，其特征在于，所述基板包括至少两个配向区域，所述配向区域的一侧边的宽度不大于线性偏振光的照射区域的长度；

所述光配向设备还包括：

调整机构，用于改变所述基板和光源组件之间的位置关系，使所述基板的所有配向区域依次与所述光源组件的位置对应，以使所有配向区域的光配向膜依次被线性偏振光照射完成配向；

遮挡板，用于当所述光源组件与一配向区域的位置对应时，阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域。

2.根据权利要求1所述的光配向设备，其特征在于，所述光源组件固定设置，所述调整机构与所述工作平台连接，用于驱动所述工作平台移动，来改变所述基板和光源组件之间的位置关系。

3.根据权利要求2所述的光配向设备，其特征在于，所述调整机构还用于将整个所述工作平台移动至线性偏振光的照射区域以外的区域。

4.根据权利要求1所述的光配向设备，其特征在于，所述光配向设备还包括：

设置在所述工作平台上的滑轨；

滑动设置在所述滑轨上的滑块，所述滑块可沿所述滑轨滑动，所述遮挡板固定在所述滑块上，所述滑块在所述滑轨上的滑动带动所述遮挡板移动。

5.根据权利要求4所述的光配向设备，其特征在于，所述遮挡板与所述工作平台的表面平行设置。

6.根据权利要求4所述的光配向设备，其特征在于，所述遮挡板与所述工作平台的表面垂直设置。

7.根据权利要求4所述的光配向设备，其特征在于，所述基板的至少两个配向区域同行设置；

所述光配向设备包括两条滑轨，所述两条滑轨位于所述基板的相对两侧，且所述滑轨的延伸方向与行方向平行；

所述滑块为条状结构，一端滑动设置在其中一条滑轨上，另一端滑动设置在另一条滑轨上。

8.根据权利要求2-7任一项所述的光配向设备，其特征在于，所述光源为条形光源，所述光配向设备还包括：

扫描驱动机构；

控制单元，与所述调整机构和扫描驱动机构连接，用于控制所述调整机构驱动所述工作平台移动，使一配向区域的一侧边与所述光源组件的位置对应，然后控制所述扫描驱动机构驱动所述工作平台沿垂直于所述侧边的方向移动，使线性偏振光通过线性扫描的方式完成对整个配向区域的配向，所述线性偏振光的偏振方向与条形光源的延伸方向一致。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述的光配向设备对基板上的光配向膜进行光配向的方法，包括：

提供一光源组件，所述光源组件出射的光线为线性偏振光；

将所述基板放置于工作平台的表面上；

利用所述线性偏振光照射所述光配向膜，以对所述光配向膜进行配向，其特征在于，所述基板包括至少两个配向区域，所述配向区域的一侧边的宽度不大于所述偏振片的长度；

利用所述线性偏振光照射所述光配向膜，以对所述光配向膜进行配向的步骤包括：

步骤S1、将所述基板的一配向区域与所述光源组件的位置对应，并利用遮挡板阻挡光线照射除所述一配向区域之外的其他配向区域，然后对所述一配向区域的光配向膜进行配向；

步骤S2、改变所述基板和光源组件之间的位置关系，使所述基板的另一配向区域与所述光源组件的位置对应，并移动遮挡板，利用遮挡板阻挡光线照射除所述另一配向区域之外的其他配向区域，然后对所述另一配向区域的光配向膜进行配向；

步骤S3、重复步骤S2，完成对所有配向区域的光配向膜的配向。

10.根据权利要求9所述的光配向方法，其特征在于，步骤S2中，具体为：

首先将整个所述工作平台移动至线性偏振光的照射区域以外的区域，之后移动遮挡板，所述遮挡板阻挡光线照射除所述另一配向区域之外的其他配向区域，然后驱动所述工作平台移动，使所述另一配向区域与所述光源组件的位置对应。