光配向制程与使用此光配向制程的液晶显示装置制造方法及图纸

一种光配向制程与使用此光配向制程的液晶显示装置。其中，光配向制程包括下列步骤。在一基板上形成一光配向材料层。以一线偏振光照射光配向材料层。光配向材料层的表面为一第一平面。线偏振光的波向量为一K向量。K向量与第一平面的法向量构成一第二平面。线偏振光的一偏振方向不垂直也不平行于第二平面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种配向制程与使用此配向制程的显示装置，且特别是有关于一种光配向制程与使用此光配向制程的液晶显示装置。
技术介绍
液晶显示装置是以两块基板上的电极对于液晶层施加电场，液晶层内的液晶分子因电场的作用而产生偏转，使得液晶层具有相应于此电场的光线穿透率，以依据电场大小而显示不同的灰度画面。此外，为了提供液晶分子稳定的边界条件而诱导液晶分子沿特定的方向排列，在至少一块基板接触液晶层的表面上会形成一配向层。要使配向层产生特定方向的配向效果，已知做法是以接触式的制程对配向层与进行摩擦(rubbing)，但此方式有配向层可能被刮伤以及容易产生微粒(particle)污染的问题，故发展出非接触式配向制程，如光配向制程。光配向制程是以线偏振光照射配向层以产生配向效果。而线偏振光入射时的方向决定配向层的配向方向，线偏振光入射时与配向层的夹角则会影响之后液晶分子受配向时的预倾角。图1是已知配向制程的示意图，而图2A与图2B是图1的两个区的放大示意图。请参照图1，为了使配向层Iio在不同位置具有不同的配向方向，不同方向的线偏振光120是经由一掩模130而照射配向层110。并且，移动基板140或光源而使配向层110的各区都受线偏振光120的照射而具有特定的配向方向。掩模130—般仅在其周围受到机台的支撑使之与基板140保持距离。随着基板140的尺寸增加以及缩短制程时间的需求，掩模130的尺寸越做越大。然而，掩模130会因为重力而产生弯曲。此外，掩模本身的材质容易受到挠曲，导致不同位置的掩模130与配向层110之间的距离不同。在线偏振光120的入射角度相同的条件下，如图2B所示的掩模130的外围区与配向层110之间的距离较大，而如图2A 所示的掩模130的中央区与配向层110之间的距离较小。如上所述，一般光配向技术的入射光相对于基板及掩模都会具有一斜向入射角度，然而该斜向入射角度会因为掩模挠曲的问题而使斜向入射光在基板上的投影会有位移误差。因此，当掩模130的中央区与配向层 110准确对位时，掩模130的外围区与配向层110之间就会存在对位误差，导致配向层110 未能获得理想的配向效果。图3A说明已知的光配向制程中线偏振光与配向层的关系。请参照图3A，为了使液晶分子受配向层110作用时具有预倾角，已知的光配向技术的线偏振光120与配向层110 的法向量之间会具有一斜向入射角度。线偏振光120的波向量122、线偏振光120的偏振方向124与配向层110的法向量112共平面。此条件下，配向层110所获得的配向方向114跟波向量122、偏振方向124与法向量112共平面，且配向层110所获得的配向方向114平行于偏振方向124在配向层110上的正投影。因此，要调整配向膜的配向方向114就必须调整线偏振光120的波向量122，亦即线偏振光120的入射方向。如此一来，要在配向层110 上获得多种不同的配向方向就必须多次调整提供线偏振光120的光源装置(未绘示)与基板之间的相对方位，增加光配向制程的时间成本，并增加制程误差发生的机会。图3B是图1的配向制程所使用的掩模与光入射方向的示意图。请参照图3B，掩模130具有多个透光区132，这些透光区132独立而互不相连。线偏振光120以箭头所示的方向通过透光区132后，理想上会照设在虚线框152所圈住的位置。然而，因为掩模130弯曲使之与基板的距离改变而导致线偏振光120通过透光区132后会有一位移误差，照射在与虚线框152不同的虚线框154所圈住的位置。虚线框154的位置相较于虚线框152的位置在X轴与Y轴上都有偏移量。若像素中两相邻区域为不同配向方向，掩模130弯曲造成的位移偏差量可能会造成两相邻不同配向方向的区域互相重叠，使配向效果降低。举例而言，虚线框154的位置是线偏振光120通过透光区132后照射的区域。虚线框156的位置是透光区132由于位置偏移而移到目前位置的左下方的区域后，线偏振光120通过透光区 132照射的区域。由图3B可见虚线框154与虚线框156会有部分重叠，导致重叠部分的配向层的配向方向混乱。在其他状况中，则可能发生部分的配向层未能被线偏振光120而未产生偏振方向的问题。 另外，由于成本与技术问题，掩模130的尺寸无法等同于基板140 (标示于图1)的尺寸，掩模130必须与基板140进行多次定位及照射线偏振光120，才能完成整个配向制程， 导致制程成本增加并降低制程良率。为改善上述等问题，已知技术发展了扫描式配向法， 因光入射方向与扫描方向相同，就算掩模在扫描平行延伸的方向有弯曲，因扫描的平行方向所有的配向方向皆一致，故扫描平行延伸方向掩模的弯曲所造成的投影偏差位移影响减少。然而此扫描方式同样存在上述的位移偏差，故被局限于只能将配向层配向成与扫描方向平行的方向，此方式目前使用于广视角垂直光配向技术如反扭转向列(Inverse Twisted Nematic，ITN)产品的量产。就另一个液晶反应速率较快的广视角光配向技术-电控双折射(Electrically Controlled Birefringence,ECB)来说，由于ECB具有液晶反应速率较快等优点，故在液晶显示装置未来的应用可能性极高。广视角ECB模式在一般像素上同样需要至少四个方向的配向方向，且因ECB模式中上下基板配向的角度差180度，故在同一个次像素(sub-pixel) 上需要分别作四次不同入射光方向的照射，故设计成扫描式的配向方式会有困难。
技术实现思路
本专利技术提供一种光配向制程，可提供以扫描方式配向且能得到与扫描方向不同的配向方向。本专利技术提供一种液晶显示装置，可解决配向层的配向效果不好而导致画质不佳的问题。本专利技术的光配向制程包括下列步骤。在一基板上形成一光配向材料层。以一线偏振光照射光配向材料层。光配向材料层的表面为一第一平面。线偏振光的波向量为一K向量。K向量与第一平面的法向量构成一第二平面。线偏振光的一偏振方向不垂直也不平行于第二平面。在本专利技术的光配向制程的一实施例中，偏振方向在第一平面上的正投影与贴附在基板上的一偏光片的吸收轴的夹角为Vf，Vf实质上为45度、135度、225或315度。在本专利技术的光配向制程的一实施例中，K向量与第一平面的法向量的夹角为θ， θ为40度。在本专利技术的光配向制程的一实施例中，线偏振光是连续地照射光配向材料层，在线偏振光连续地照射光配向材料层时，K向量与第一平面的一交点沿一移动方向移动，K向量在第一平面上的正投影与移动方向重叠。使交点沿移动方向移动的方法包括固定基板而移动线偏振光。使交点沿移动方向移动的方法包括固定线偏振光而移动基板。基板划分为多个次像素区，各次像素区包含至少一分区，各分区沿垂直移动方向的方向分成多个配向区，沿移动方向排成一列的配向区形成有相同的配向方向。基板为矩形基板。各次像素区为矩形。各分区沿垂直移动方向的方向分成四个配向区。各次像素区包含两分区，沿垂直该移动方向的方向分成四个配向区。在本专利技术的光配向制程的一实施例中，线偏振光是步进式地照射光配向材料层。 基板划分为多个次像素区，各次像素区包含至少一分区，各分区至少由两条互相交叉的分隔线分成四个配向区。基板为矩形基板。各次像素区为矩形。各分区由两条互相垂直的分隔线分成四个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧耀仁，李汉郎，陈建诚，崔博钦，
申请(专利权)人：奇美电子股份有限公司，群康科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：