[发明专利]一种光配向装置和光配向方法

说明书

本发明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。本发明的光配向装置适用于对各种显示基板进行配向。

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光配向装置和光配向方法。

背景技术

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。

发明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。

发明内容

本发明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。

解决本发明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n_o，e偏振光的折射率为n_e，入光面与第一切面的夹角为α，其中，arcsin(1/n_o)＜α＜arcsin(1/n_e)；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。