TWI486691B - 液晶光配向方法 - Google Patents

Description

液晶光配向方法

本發明涉及一種液晶光配向的方法。

液晶面板通常包括兩塊基板和插設於它們之間的液晶層，液晶面板通過施加電壓而在液晶層中產生電場，以確定液晶層中液晶分子的取向並控制入射光的透光量，從而產生圖像顯示。

通過光配向的方法可使液晶層中液晶分子初始配向在預定方向上，光配向方法可以通過照射紫外光於配向層來形成預傾角。但在液晶光配向中，液晶分子時常不能按照預定方向排列，影響配向的準確性。

鑒於此，有必要提供一種液晶光配向方法，其包括如下步驟：提供第一基板及第二基板；於所述第一基板及第二基板上分別形成第一配向膜及第二配向膜；注入液晶以在第一配向膜及第二配向膜之間形成一液晶層；將超聲波通入液晶層以消除靜電；使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光。

還有必要提供一種液晶光配向方法，其包括如下步驟：提供第一基板及第二基板；於所述第一基板及第二基板上分別形成第一配向膜及第二配向膜；在所述第一配向膜及第二配向膜之間注入液晶並形成一液晶層；將超聲波通入液晶層並使得至少部分液晶由 液態晶體熔化為液體而不影響第一配向膜及第二配向膜的配向；冷卻液晶層；於液晶層冷卻後使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光。

相較於習知技術，本方法能夠抹除液晶光配向過程中影響配向效果的多餘靜電，同時對液晶進行再次配向，提高配向的準確性。

2‧‧‧第一基板

21‧‧‧第一配向膜

211‧‧‧第一側鏈

3‧‧‧液晶層

31‧‧‧液晶分子

33‧‧‧靜電

4‧‧‧第二基板

41‧‧‧第二配向膜

411‧‧‧第二側鏈

5‧‧‧配向光線

6‧‧‧超聲波裝置

圖1係液晶光配向方法的流程圖。

圖2係第一基板及第二基板的結構示意圖。

圖3係光配向過程中使用配向光線第一次曝光的示意圖。

圖4係液晶滴注後液晶分子受靜電影響的示意圖。

圖5係光配向過程中使用超聲波的示意圖。

圖6係光配向過程中使用配向光線第二次曝光的示意圖。

液晶面板中，液晶分子時常不能完全按照預定方向排列，配向的準確性不高。經研究發現，液晶面板的光配向制程中在基板搬運、貼合等操作時由於機器手臂活動、運輸帶移動過程中容易產生靜電，而液晶面板中的液晶分子會在靜電的干擾下不能按照預期的方向排列，影響配向的準確性。因此，可以通過在注入液晶處理後消除靜電，以提高配向的準確率。

下面結合附圖將對本創作實施方式作進一步的詳細說明。

如圖1所示為本創作具體實施方式所提供的一種液晶光配向方法的流程圖，該方法包括如下步驟：

步驟S201，如圖2所示，提供第一基板2及第二基板4，在本實施方式中，所述第一基板2為薄膜電晶體陣列基板(TFT Array Substrate)，所述第二基板4為彩色濾光片基板(Color Filter Substrate)。

步驟S202，於所述第一基板2上形成第一配向膜21，於所述第二基板4上形成第二配向膜41。所述第一配向膜21及所述第二配向膜41均為光配向膜。在本實施方式中，所述第一配向膜21及第二配向膜41為聚醯亞胺(Polyimide，PI)膜。所述第一配向膜21包括多個第一側鏈211，所述第二配向膜41包括多個第二側鏈411，所述第一側鏈211及所述第二側鏈411在配向光線的照射下沿特定方向排列從而使得與之相鄰的液晶分子按照與所述第一側鏈211及所述第二側鏈411相同的方向排列。

步驟S203，如圖3所示，使用配向光線5對第一配向膜21及第二配向膜41進行曝光。具體而言，所述配向光線5為紫外(Ultraviolet，UV)光。在本實施方式中，所述配向光線5波長不超過400nm。所述配向光線5以一定傾斜角度照射第一配向膜21及第二配向膜41，所述第一配向膜21中第一側鏈211及所述第二配向膜41中第二側鏈411在所述配向光線5作用下集體傾斜至與所述配向光線5照射角度相同的角度。

步驟S204，如圖4所示，待曝光完畢後進行液晶滴注。具體而言，將液晶滴注於所述第二配向膜41表面並形成一液晶層3，可以理解的是，液晶也可以滴注於所述第一配向膜21表面。所述液晶層3包括多個液晶分子31及多個以摻雜的形式形成於液晶層3中的反應性單體(Reactive Mesogen，RM)，所述反應性單體在光照 作用下能夠聚合並硬化以輔助穩定配向。待液晶滴注完成後將第一基板2與第二基板4進行對貼，所述第一基板2的第一配向膜21與所述第二基板4的第二配向膜41面對面貼合，從而將所述液晶層3夾設於所述第一基板2及所述第二基板4之間。更明確而言，所述液晶層3位於所述第一配向膜21及所述第二配向膜41之間。

步驟S205，如圖5所示，使用超聲波熔化液晶層3以消除靜電。具體地，通過一超聲波裝置6將超聲波通入所述液晶層3。利用超聲波在液體中的空化作用產生的能量使得液晶層3升溫。所述第一配向膜21及所述第二配向膜41在高於一定溫度，如100攝氏度，時會發生可逆反應使所述第一側鏈211及所述第二側鏈411還原，但由於液晶熔點溫度通常在70度左右，低於所述可逆反應發生所需要的溫度。故，當將液晶溫度控制在液晶熔點溫度與配向膜可逆反應的起始溫度之間，如70攝氏度以上且100攝氏度以下，液晶由液態晶體熔化為液體而不影響第一配向膜21及第二配向膜41的配向。與此同時，所述第一基板2及第二基板4上堆積的靜電33在超聲波的作用下從所述液晶層3被去除。優化地，超聲波的頻率不超過5兆赫；為了讓所堆積的靜電33完全洩露，持續將超聲波通入液晶層3-10分鐘。

步驟S206，所述液晶冷卻至熔點以下重新結成液態晶體，此時由於所述第一基板2及第二基板4中的靜電已經消除，液晶分子31在所述第一側鏈211及第二側鏈411的作用下重新整齊排列。

如圖6所示，再次使用配向光線5對所述液晶層3進行曝光，所述液晶層3中的反應性單體在光照作用下聚合並固化，液晶層3中液晶分子31穩定排列。

可以理解的是，在本實施方式中還可以包括對第一配向膜21及第二配向膜41的前處理及燒結等工序，其為本領域公知技術，在此不再贅述。本創作中，利用超聲波熔化液晶以快速地去除影響液晶配向的靜電，從而能夠得到穩定的液晶配向。

綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

2‧‧‧第一基板

21‧‧‧第一配向膜

211‧‧‧第一側鏈

3‧‧‧液晶層

33‧‧‧靜電

4‧‧‧第二基板

41‧‧‧第二配向膜

411‧‧‧第二側鏈

6‧‧‧超聲波裝置

Claims (14)

1. 一種液晶光配向方法，其包括如下步驟：提供第一基板及第二基板；於所述第一基板及第二基板上分別形成第一配向膜及第二配向膜；注入液晶以在第一配向膜及第二配向膜之間形成一液晶層，所述液晶層包括多個液晶分子及多個反應性單體；將超聲波通入液晶層以消除靜電；使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光以聚合並固化所述反應性單體。
2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶光配向方法，其中：所述超聲波的頻率不超過5兆赫。
3. 如申請專利範圍第2項所述的液晶光配向方法，其中：持續將超聲波通入液晶層3至10分鐘。
4. 如申請專利範圍第1項所述的液晶光配向方法，其中：於所述第一基板及第二基板上分別形成第一配向膜及第二配向膜後並在注入液晶之前，使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光。
5. 如申請專利範圍第1項所述的液晶光配向方法，其中：於所述將超聲波通入液晶層後並在使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光之前，將液晶層冷卻至常溫。
6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶光配向方法，其中：所述第一配向膜及所述第二配向膜包括聚醯亞胺膜。
7. 如申請專利範圍第1項所述的液晶光配向方法，其中：所述配向光線為紫外光，所述紫外光波長不超過400nm。
8. 一種液晶光配向方法，其包括如下步驟：提供第一基板及第二基板；於所述第一基板及第二基板上分別形成第一配向膜及第二配向膜；注入液晶以在第一配向膜及第二配向膜之間形成一液晶層，所述液晶層包括多個液晶分子及多個反應性單體；將超聲波通入液晶層並使得至少部份液晶由液態晶體熔化為液體而不影響第一配向膜及第二配向膜的配向；冷卻液晶層；於液晶層冷卻後使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光以聚合並固化所述反應性單體。
9. 如申請專利範圍第8項所述的液晶光配向方法，其中：所述超聲波的頻率不超過5兆赫。
10. 如申請專利範圍第9項所述的液晶光配向方法，其中：持續將超聲波通入液晶層3至10分鐘。
11. 如申請專利範圍第8項所述的液晶光配向方法，其中：於所述第一基板及第二基板上分別形成第一配向膜及第二配向膜後並在注入液晶之前，使用配向光線對第一配向膜及第二配向膜進行曝光。
12. 如申請專利範圍第8項所述的液晶光配向方法，其中：停止超聲波通入後將液晶層冷卻至常溫。
13. 如申請專利範圍第8項所述的液晶光配向方法，其中：所述第一配向膜及所述第二配向膜包括聚醯亞胺膜。
14. 如申請專利範圍第8項所述的液晶光配向方法，其中：所述配向光線為紫外光，所述紫外光波長不超過400nm。