一种光配向装置和光配向方法制造方法及图纸

技术编号:18443793 阅读:38 留言:0更新日期:2018-07-14 09:56
本发明专利技术提供一种光配向装置和光配向方法,属于显示技术领域,其可解决现有的光配向技术对光源利用率低、能耗大的问题。本发明专利技术的光配向装置中偏振光产生部件接受光源发出的光束,并将接受到的光束转变成不同方向的偏振光,不同方向的偏振光分别经由不同的出光面射向多个涂覆有配向材料的基板。即该配向装置为非接触式的配向装置,其不会导致基板产生静电或颗粒的污染,此外,其利用同一光源产生多束不同的偏振光,同时分别对多个基板进行光配向,可大大提高光源的利用率。本发明专利技术的光配向装置适用于对各种显示基板进行配向。

A light matching device and optical direction matching method

The invention provides a light matching device and a light matching method, which belongs to the field of display technology, and can solve the problems of low utilization rate of light source and large energy consumption by the existing light distribution technology. The polarized light generating unit in the light distribution device of the invention accepts light beams from the light source, and transforms the received beam into polarized light in different directions, and the polarized light in different directions is directed to a plurality of substrates coated with the matching material via different light surfaces. In other words, the coordination device is a non-contact matching device, which will not cause the substrate to produce electrostatic or particle pollution. In addition, it uses the same light source to produce different beams of polarized light, and the light distribution to multiple substrates respectively, which can greatly improve the utilization of the light source. The optical alignment device of the invention is suitable for aligning various display substrates.

【技术实现步骤摘要】
一种光配向装置和光配向方法
本专利技术属于显示
,具体涉及一种光配向装置和光配向方法。
技术介绍
近年来,液晶配向技术在TFT-LCD行业得到广泛运用。具体的,由于在液晶显示面板内,液晶分子必须朝着某一特定方向排列,才能达到显示效果,而欲使液晶分子产生均一且稳定排列有赖于液晶配向技术。在传统的TFT-LCD的配向工艺中,利用对高分子的表面施予绒布滚轮(Roller)进行接触式顺向机械式摩擦,得到配向层。然而这种利用绒布进行接触摩擦的方式在磨擦过程中易产生静电和颗粒的污染,致使液晶元件的损坏。故目前多采用非接触式的配向方式,非接触配向一般使用金属线栅偏振器(WG)作为起偏器,以线偏振紫外光去照射有含有感光剂的配向剂,对配向剂进行曝光,即获得可以沿偏振光方向配向的配向层,业界称之为紫外光配向法,简称光配向。专利技术人发现现有光配向技术中至少存在如下问题:由于WG起偏原理为:平行于线栅金属线的偏振光激发金属线的自由电子而产生电流,使得该方向的偏振光反射;而垂直于线栅金属线的偏振光由于该方向上有空气间隙将金属线隔离而无法产生电流,此时电磁波会透射过去,即WG是选择性透射与反射,故理论上其偏振光透过率<50%,实际应用中的透过率<30%,对光源利用效率较低,造成了相当大的能源浪费。此外,由于金属线栅偏振器光源利用效率低下,为达到生产所需的足够曝光量,实际生产中常使用数十个大功率汞灯作为光源,使得设备内部温度较高,为避免金属线栅阵列在高温下氧化劣化,同时还需向设备内部通入大量的CDA和氮气来起到降温和隔绝氧气的作用,金属线栅偏振器的这些特性更加剧了能源的浪费。专
技术实现思路
本专利技术针对现有的光配向技术对光源利用率低、能耗大的问题,提供一种光配向装置和光配向方法。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是:一种光配向装置,包括光源和偏振光产生部件;所述偏振光产生部件包括:一入光面,所述光源设于偏振光产生部件的入光面的一侧;至少两个偏振光出光面,其中,不同的出光面可射出偏振方向不同的偏振光,不同偏振方向的偏振光用于分别射向不同的涂覆有配向材料的基板并同时进行光配向。可选的是,所述偏振光产生部件为双折射偏光棱镜,所述双折射偏光棱镜具有光轴,所述双折射偏光棱镜包括两个全同折射晶体,分别为第一折射晶体、第二折射晶体,所述第一折射晶体具有第一切面、所述第二折射晶体具有第二切面,第一切面与第二切面相互靠近设置,所述第一折射晶体的平行于光轴的面为入光面,第一折射晶体的与第一切面相对的面为o出光面,第二折射晶体的与入光面平行的面为e出光面。可选的是,所述折射晶体的材料为偏硼酸钡,在所述折射晶体中,所述o出光面射出o偏振光、e出光面射出e偏振光,所述o偏振光的折射率为no,e偏振光的折射率为ne,入光面与第一切面的夹角为α,其中,arcsin(1/no)<α<arcsin(1/ne);所述o偏振光的出光方向与e偏振光出光方向垂直。可选的是,所述偏振光产生部件包括格兰型双折射偏光棱镜、格兰泰勒棱镜、格兰激光棱镜、格兰汤普森棱镜、布儒斯特偏振棱镜、偏振分光棱镜(PBS)中的任意一种。可选的是,所述光配向装置还包括扩束器,用于扩大出光面偏振光的照射面积。可选的是,所述扩束器包括:偏振光入光侧,偏振光出光侧,以及设于所述偏振光入光侧与所述偏振光出光侧之间的扩束部件;所述偏振光入光侧用于接收出光面发出的偏振光,所述扩束部件用于扩大入光侧的偏振光的照射面积;所述偏振光出光侧用于将扩束偏振光射向涂覆有配向材料的基板。可选的是,所述光配向装置还包括至少一个反光镜,所述反光镜设于对应出光面的位置处,用于改变出光面的偏振光的传播方向。可选的是,所述偏振光产生部件的入光面与所述光源之间设有滤光器,用于滤掉所述光源发出的光束中预定波长的光。可选的是,所述入光面和所述出光面上均设有增透膜,用于提高光束的透射率。本专利技术还提供一种采用上述装置进行光配向的方法,所述方法包括以下步骤:偏振光产生部件的入光面接受光源发出的光束,至少两个偏振光出光面沿不同方向射出偏振光;不同方向的偏振光分别射向不同的涂覆有配向材料的基板并同时进行光配向。本专利技术的光配向装置中偏振光产生部件接受光源发出的光束,并将接受到的光束转变成不同方向的偏振光,不同方向的偏振光分别经由不同的出光面射向多个涂覆有配向材料的基板。即该配向装置为非接触式的配向装置,其不会导致基板产生静电或颗粒的污染,此外,其利用同一光源产生多束不同的偏振光,同时分别对多个基板进行光配向,可大大提高光源的利用率。本专利技术的光配向装置适用于对各种显示基板进行配向。附图说明图1为本专利技术的实施例1的光配向装置的结构示意图;图2为本专利技术的实施例2的光配向装置的结构示意图;图3为本专利技术的实施例2的双折射偏光棱镜的结构示意图;图4为本专利技术的实施例2的另一光配向装置的结构示意图;其中,附图标记为:1、光源;2、偏振光产生部件;21、入光面;22、出光面;23、第一折射晶体;24、第二折射晶体;25、光轴;3、反光镜;4、扩束器;5、滤光器;10、基板。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1:本实施例提供一种光配向装置,如图1所示,包括光源1和偏振光产生部件2;所述偏振光产生部件2包括一入光面21和至少两个偏振光出光面22;所述光源1设于靠近偏振光产生部件2的入光面21的一侧,其中,不同的出光面22可射出偏振方向不同的偏振光,不同偏振方向的偏振光用于分别射向不同的涂覆有配向材料的基板10并同时进行光配向。本实施例的光配向装置中偏振光产生部件2接受光源1发出的光束,并将接受到的光束转变成不同方向的偏振光,不同方向的偏振光分别经由不同的出光面22分别射向多个涂覆有配向材料的基板10。即该非接触式的配向装置利用同一光源1产生多束不同的偏振光,可同时分别对多个基板10进行光配向,提高了光源1的利用率。实施例2:本实施例提供一种光配向装置,如图2所示,包括光源1和偏振光产生部件2;所述偏振光产生部件2为双折射偏光棱镜;所述双折射偏光棱镜包括一入光面21,两个出光面22,光源1设于靠近双折射偏光棱镜的入光面21的一侧,其中,两个出光面22可射出不同偏振方向的偏振光,不同偏振方向的偏振光用于分别射向两个涂覆有配向材料的基板10并同时进行光配向。参见附图3,本实施例中的双折射偏光棱镜是一种把一块具有光轴25的双折射晶体磨成立方体,使光轴25垂直于立方体的两平行面,再按一定切角α将立方体切割成两部分得到两块全同折射晶体,分别为第一折射晶体23、第二折射晶体24,第一折射晶体23、第二折射晶体24可以是全等直角棱镜,磨制抛光后再将第一折射晶体23、第二折射晶体24组合到一起,两切面之间保持一定空气间隙或使用光学胶粘合。其中第一折射晶体23具有第一切面、第二折射晶体24具有第二切面,所述第一折射晶体23的平行于光轴25的面为入光面21,第一折射晶体23的与第一切面相对的面为o出光面22,第二折射晶体24的与入光面21平行的面为e出光面22。具体的,当光源1发出的光束由入光面21射入后,形成o偏振光和e偏振光,在第一折射晶体23内,垂直于光轴25方向的光线不改变传播方向,由于在折射晶体本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种光配向装置,其特征在于,包括光源和偏振光产生部件;所述偏振光产生部件包括:一入光面,所述光源设于靠近偏振光产生部件的入光面的一侧;至少两个偏振光出光面,其中,不同的出光面可射出偏振方向不同的偏振光,不同偏振方向的偏振光用于分别射向不同的涂覆有配向材料的基板并同时进行光配向。

【技术特征摘要】
1.一种光配向装置,其特征在于,包括光源和偏振光产生部件;所述偏振光产生部件包括:一入光面,所述光源设于靠近偏振光产生部件的入光面的一侧;至少两个偏振光出光面,其中,不同的出光面可射出偏振方向不同的偏振光,不同偏振方向的偏振光用于分别射向不同的涂覆有配向材料的基板并同时进行光配向。2.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述偏振光产生部件为双折射偏光棱镜,所述双折射偏光棱镜具有光轴,所述双折射偏光棱镜包括两个全同折射晶体,分别为第一折射晶体、第二折射晶体,所述第一折射晶体具有第一切面、所述第二折射晶体具有第二切面,第一切面与第二切面相互靠近设置,所述第一折射晶体的平行于光轴的面为入光面,第一折射晶体的与第一切面相对的面为o出光面,第二折射晶体的与入光面平行的面为e出光面。3.根据权利要求2所述的光配向装置,其特征在于,所述折射晶体的材料为偏硼酸钡,在所述折射晶体中,所述o出光面射出o偏振光、e出光面射出e偏振光,所述o偏振光的折射率为no,e偏振光的折射率为ne,入光面与第一切面的夹角为α,其中,arcsin(1/no)<α<arcsin(1/ne);所述o偏振光的出光方向与e偏振光出光方向垂直。4.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述偏振光产生部件包括格兰型双折射偏光棱镜、格兰泰勒棱镜、格兰激光...

【专利技术属性】
技术研发人员:张为先毛振华李默陈勋
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司成都京东方光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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