CN101498866A - 液晶光学配向装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶光学配向装置，包括一UV光源、一光罩、一液晶盒及一光学配向电路，该液晶盒内注满液晶与光学配向剂的混合体，该光罩位于UV光源与液晶盒之间，并与液晶盒对准以隔绝UV光源从而避免液晶曝光，该光学配向电路的两端分别电连接于液晶的两端，用于向液晶提供一光学配向电压。

Description

液晶光学配向装置及方法
技术领域
本发明涉及一种液晶配向装置及方法，尤其涉及一种液晶光学配向装置及方法。
背景技术
液晶显示器具备轻便、薄型及低功率等优点，已广泛应用于移动电话及个人数位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等便携式电子装置中。
液晶显示器通常分为三类：反射式液晶显示器；穿透式液晶显示器；半穿透半反射液晶显示器。其中，该半穿透半反射液晶显示器又简称为半穿反液晶显示器，其结合了穿透式与反射式显示器的优点，在室内与户外不同的环境光下都有较好的显示效果。
半穿反液晶显示器包括一穿透区及一反射区，并通过控制穿透区及反射区的液晶配向来使得穿透区达到π/2相位延迟，同时反射区达到π/4相位延迟，以使得穿透区及反射区的光学特性一致。所谓液晶配向是指控制和改变液晶的预倾角。通常，液晶配向的方法包括摩擦配向、离子束配向、原子力显微镜扫描配向及光学配向等，其中以光学配向应用最为普遍。
现有的光学配向方法是将光学配向剂以一定的重量百分比与液晶混合后，在光学配向时分别在半穿反液晶显示器的穿透区及反射区施加一定的光学配向电压，通过“二次曝光方法”来控制穿透区与反射区的曝光时间来使得半穿反液晶显示器的穿透区达到π/2相位延迟以及反射区达到π/4相位延迟。
然而，所述现有的光学配向方法需同时采用两个光学配向电路来给穿透区及反射区分别施加一光学配向电压，成本较高，另外，还需采用“二次曝光方法”来对穿透区及反射区分别控制曝光时间，如此步骤势必亦较繁琐。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种步骤简单且成本较低的液晶光学配向装置及方法。
一种液晶光学配向装置，包括一UV光源、一光罩、一液晶盒及一光学配向电路，该液晶盒内注满液晶与光学配向剂的混合体，该光罩位于UV光源与液晶盒之间，并与液晶盒对准以隔绝UV光源从而避免液晶曝光，该光学配向电路的两端分别电连接于液晶的两端，用于向液晶提供一光学配向电压。
采用所述液晶光学配向装置的液晶光学配向方法包括如下步骤：(1)将该光学配向剂与液晶混合并搅拌均匀；(2)将光学配向剂及液晶的混合体注入液晶盒中；(3)将液晶盒置于暗室中，并开通光学配向电路向液晶提供一光学配向电压；(4)开启UV光源照射该液晶盒的光学配向剂及液晶的混合体以对液晶进行曝光。
相较于现有技术，所述液晶光学配向方法外加适当的光学配向电压，并通过光罩来控制液晶与光学配向剂的曝光时间从而改变和控制液晶的预倾角，由于其只需采用一个光学配向电路，结构简单那，成本较低，而且通过利用该光罩后仅对穿透区及反射区实行一次曝光，避免“二次曝光方法”的繁琐操作。
附图说明
图1是本发明液晶光学配向方法的示意图；
图2是配向电压与液晶的预倾角θ和相位Ψ延迟的关系图；
图3是液晶曝光时间t与液晶的预倾角θ和相位θ延迟的关系图。
具体实施方式
请参阅图1所示本发明液晶光学配向装置的较佳实施例，该液晶光学配向装置10包括一UV光源11、一光罩12、一液晶盒13、一光学配向电路14以及液晶131及光学配向剂(图未示)的混合体。
该UV光源11的波长为345~365nm，光强为16~25mW/cm2。该液晶盒13内注满液晶131及光学配向剂(图未示)的混合体，并划分为一穿透区132及一反射区133。该穿透区132与反射区133的容积相等。该光罩12位于UV光源11与液晶盒13之间，并与液晶盒13对准以隔绝UV光源从而避免液晶131曝光。该光学配向电路14的两端分别电连接于液晶131的两端，用于向液晶131提供一光学配向电压。
采用所述液晶光学配向装置10的液晶光学配向方法包括如下步骤：
(1)将该光学配向剂与液晶131混合并搅拌均匀；
(2)将搅拌均匀的光学配向剂及液晶131的混合体注入液晶盒13中；
(3)将液晶盒13置于暗室中，并开通光学配向电路14向液晶131提供一光学配向电压；
(4)开启UV光源11照射该液晶盒13的光学配向剂及液晶131的混合体，先将光罩12仅遮蔽穿透区132，而对反射区133曝光5~15分钟；然后再移除该光罩12，同时对穿透区132及反射区133曝光25~35分钟。
步骤(1)中的光学配向剂在与液晶131充分混合后与液晶131粘连在一起。UV光源11照射越久，液晶131受光学配向剂的侧链分子长成的影响其预倾角θ越来越大。该光学配向剂与液晶131可在加热后放入震动机(图未示)旋转搅拌均匀。液晶与光学配向剂的重量百分比浓度为1.5％。
步骤(2)中的液晶盒13是一玻璃器皿，也可为其他透明器皿。
请参阅图2，通过实验验证发现，曝光时间t与相位ψ延迟呈负相关，即曝光时间t越长，相位ψ延迟越小。实验中，曝光45分钟后，相位ψ为90°，曝光55分钟后，相位ψ为0°。另，曝光时间t与预倾角θ呈正相关，即曝光时间t越长，预倾角θ越大。因此，经过实验验证，步骤(4)中位于液晶盒13的穿透区132内的光学配向剂及液晶131的混合体的曝光时间t为30~40分钟，优选为35分钟，位于液晶盒13的反射区133内的光学配向剂及液晶131的混合体的曝光时间t为40~50分钟，优选为45分钟。如此即可使得穿透区达到π相位延迟，而反射区达到π/2相位延迟。
步骤(4)中的该UV光源11的波长为345~365nm，优选为365nm，光强为16mW/cm2。
请参阅图3，通过实验验证发现，光学配向电压在6V以下时相位ψ改变不大，只从550°降到430°，而光学配向电压在10V以上时又会出现垂直配向，即预倾角为90°，故UV光源11照射该液晶盒13时，光学配向电路14施加给液晶131与光学配向剂的混合体一大小为6~9V的光学配向电压，优选为9V。
所述液晶光学配向方法将液晶131与光学配向剂以适当浓度混合后注入液晶盒13，外加适当的光学配向电压，并通过光罩12来控制液晶131与光学配向剂的曝光时间t从而改变和控制液晶131的预倾角，由于其只需采用一个光学配向电路14，成本较低，而且通过利用该光罩12后仅对穿透区132及反射区133实行一次曝光，避免“二次曝光方法”的繁琐操作。

Claims (9)

  1. 【权利要求1】一种液晶光学配向装置，包括一UV光源及及一液晶盒，该液晶盒内注满液晶与光学配向剂的混合体，其特征在于：该液晶光学配向装置还包括一光罩及一光学配向电路，该光罩位于UV光源与液晶盒之间，并与液晶盒对准以隔绝UV光源从而避免液晶曝光，该光学配向电路的两端分别电连接于液晶的两端，用于向液晶提供一光学配向电压。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的液晶光学配向装置，其特征在于：该UV光源的波长为345~365nm，光强为16~25mW/cm2。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的液晶光学配向装置，其特征在于：该液晶盒分为一穿透区及一反射区，该穿透区与反射区的容积相等。
  4. 【权利要求4】采用所述液晶光学配向装置的液晶光学配向方法包括如下步骤：
    (1)将该光学配向剂与液晶均匀混合；
    (2)将光学配向剂及液晶的混合体注入液晶盒中；
    (3)将液晶盒置于暗室中，并开通光学配向电路向液晶提供一光学配向电压；
    (4)开启UV光源照射该液晶盒的光学配向剂及液晶的混合体以对液晶进行曝光。
  5. 【权利要求5】如权利要求4所述的液晶光学配向方法，其特征在于：该光学配向剂与液晶通过在加热后放入震动机旋转搅拌的方法均匀混合。
  6. 【权利要求6】如权利要求4所述的液晶光学配向方法，其特征在于：该液晶与光学配向剂的重量百分比浓度为1.5％。
  7. 【权利要求7】如权利要求4所述的液晶光学配向方法，其特征在于：该液晶曝光的步骤为：先将光罩遮蔽穿透区，而对反射区曝光5~15分钟；然后再移除该光罩，同时对穿透区及反射区曝光25~35分钟。
  8. 【权利要求8】如权利要求4所述的液晶光学配向方法，其特征在于：该UV光源的波长为345~365nm，光强为16~25mW/cm2。
  9. 【权利要求9】如权利要求4所述的液晶光学配向方法，其特征在于：该光学配向电压为6~9V。
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C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20090805