申请/专利权人：南京中电熊猫液晶显示科技有限公司

申请日：2018-05-24

公开（公告）日：2020-11-27

公开（公告）号：CN108873486B

主分类号：G02F1/1337(20060101)

分类号：G02F1/1337(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.27#授权;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要：本发明提出一种用于基板光配向的掩膜版以及光配向的方法，包括重复交替设置的透光区和反射区，反射区包括至少一个垂直设置的反射镜，经过透光区的光线以原入射角度方向到达基板表面，经过反射区的光线经所述反射镜镜面反射后到达基板表面。通过本发明的掩膜版，可同时提供双向光路对基板进行光照配向，提高了紫外光的利用率，减少了设备光照单元，同时缩短了光配向制程时间，极大地提升生产效率，大大降低了生产成本。

主权项：1.一种用于基板光配向的掩膜版，其特征在于，包括重复交替设置的透光区和反射区，所述反射区包括至少一个垂直设置的反射镜，经过所述透光区的光线以原入射角度方向到达基板表面，经过所述反射区的光线经所述反射镜反射后到达基板表面；多个反射镜在列方向上等间隔的内嵌在反射区的内部，一个反射镜的吸收层表面到其相邻反射镜的反射层表面之间的距离为D，且D≤H*tanθ，其中H为所述反射镜高度，θ为入射光线与所述反射镜的夹角。

全文数据：一种用于基板光配向的掩膜版及光配向的方法技术领域[0001]本发明属于液晶显示光配向的技术领域，具体涉及一种用于基板光配向的掩膜版及光配向的方法。技术背景[0002]人类获取外界信息70%来自视觉，随着科学技术的发展，显示器成了信息传递以及人机交流的重要工具。当代显示技术中发展最成熟，市场占有率最高的当属薄膜晶体管液晶显示（ThinFilmTransistor-LiquidCrystalDisplayJFT-LCDhTFT-LCD工作原理是在电场作用下，内部液晶分子会发生排列上的变化，这种现象称之为电光效应。液晶分子结构的变化从而影响通过其的光线变化，继而通过偏光片的作用可以表现为明暗的变化，再配合彩色滤光片ColorFilter，CF，人们就可以实现通过对电场的控制最终控制光线的灰度和亮度变化，从而达到显示图像的目的。在TFT-LCD器件中，为了提高响应速度，需要液晶分子在电极界面处整齐排列并形成一定的预倾角，因此在生产过程中需要对TFT基板和CF基板表面的配向膜进行配向作业。目前的配向技术分为摩擦配向和光配向，其中光配向技术主要是使用紫外光对光敏感度高、稳定性好的配向材料进行光照配向。相比于摩擦配向技术，光配向技术具有非接触、无污染、无静电、可实现多畴配向等优点，因此得到广泛的应用。[0003]紫外光垂直配向技术UV2A是一种通过偏振紫外光精密控制配向膜分子偏向的新型光配向技术。使用UV2A技术生产出的液晶面板具有高开口、高对比度、快速响应等特性，这使得UV2A成为一种极具竞争力的光配向技术。在光配向过程中，配向膜中的聚合高分子通过偏振紫外光照射后，由于高分子中趋光单体的存在，会使聚合高分子向光照方向偏移，从而形成液晶分子取向的角度。为了使液晶面板达到广视角的显示效果，UV2A工艺中需要使用一定倾斜角度的偏振态紫外光作为光源，对TFT基板或CF基板表面的子像素进行两次或多次双向照射，以形成4Domian、8Domian的配向效果。[0004]UV2A工艺实现双向光照射的关键部件就是掩膜版，目前使用的掩膜版为一半透光和一半遮光的设计。在光配向过程中，掩膜版上的遮光部分先遮住二分之一子像素，使用掩膜版上的透光部分对另外二分之一子像素进行光配向；然后将基板旋转180度，再使用掩膜版遮挡之前己经进行过光照配向的二分之一子像素，再对未曝光的二分之一子像素进行光照配向，从而达到全像素双向光照的目的。[0005]但是，目前UV2A工艺用到的掩膜版采用一半遮光一半透光的设计，对紫外光的利用率低。为了达到全像素双向光照的目的，每个像素至少进行两次单向光照，且基板至少经过一次180度旋转，这就导致光配向的制程时间变长，设备光照单元设计重复，机台造价成本较高，不符合经济生产的要求。发明内容[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于基板光配向的掩膜版及光配向方法，通过在掩膜版上设置交替排列的透光区和反射区，实现对每个子像素同时进行双向曝光，紫外光的利用率增加一倍，能源消耗大大降低。同时使设备整体结构单元减半，大大节约生产成本的同时也极大地提尚了生产效率。[0007]本发明提供的技术方案如下：[0008]本发明提供一种用于基板光配向的掩膜版，所述掩膜版包括重复交替设置的透光区和反射区，所述反射区包括至少一个垂直设置的反射镜，经过所述透光区的光线以原入射角度方向到达基板表面，经过所述反射区的光线经所述反射镜反射后到达基板表面。[0009]优选地，所述透光区和反射区的宽度相等，光线从透光区到达基板表面的光线方向和从反射区到达基板表面的光线方向呈镜像对称。[0010]优选地，所述反射镜包括反射层、基底层以及吸收层，其中所述反射层面向光线入射方向。[0011]优选地，一个反射镜的吸收层表面到其相邻反射镜的反射层表面之间的距离为D，且DH*tan0时，有部分入射光线43不经过反射镜3直接到达基板表面，形成杂光产生，此时无法使用该掩膜版进行配向工艺。[0035]由于本发明的反射镜3的背面设置有吸收层33,因此，吸收层33可以防止光线41经过二次反射形成杂光，从而避免影响出射光方向。因此，对于距离D、高度H和夹角e三者之间的关系应为DH*tan9，优选地D=H*tan9〇[0036]具体地，在对基板进行光配向过程中，紫外光4的入射方向与掩膜版10表面的夹角为30°，由于反射镜3是垂直设置的，因此，紫外光4的入射方向与反射镜3表面反射层31的夹角0为60°。又由于掩膜版的厚度为3毫米，反射镜3的高度H也为3毫米，则两个反射镜3之间的距离D3*tan60°，优选地，考虑实际工艺误差，取前一个反射镜的吸收层33表面到相邻的后一个反射镜的反射层31表面之间的直线距离D=5.19±0.005毫米。[0037]如图3和图5所示，由于透光区2的材质为透明石英玻璃或透明树脂，为了保证透光区1和反射区2的出射光的光能量相等，需要对透光区1的透光量作一些工艺调整，增加削弱光量的措施，可选地有降低透光区透明度，或设置部分遮光区域。作为优选地实施例，为了使透光区1的透光量与反射区2的反射光量相当，在透光区1的出光侧设置阻挡部，优选地，在透光区1的紫外光出射面设置紫外光遮挡膜从而形成遮挡层5。遮挡层5同样采取等间隔设置，并且遮挡层5与反射镜3相对应且遮挡层5平行设置，遮挡层5的遮光面积与反射镜3的横截面面积相等，如图5所示。遮挡层5可以采用耐紫外光金属或金属氧化物材质的遮光材料，优选地遮挡层5是Cr膜。需要说明的是，虽然透光区1的遮挡层5与反射镜3的截面大小相同，但透光区1和反射区2的曝光量并不完全一致，但在允许误差范围内，因此并不影响实际曝光品质。若要保证曝光量完全一致，则遮挡层5需扩大一些，宽度需扩大5.1961^3*tan6〇°_5•19=〇•〇〇61腿，考虑工艺误差，该值可以忽略不计。[0038]使用掩膜版10对基板进行光配向的过程中，当紫外光4进入掩膜版10的透光区1时，光线从透光区1的透明部分直接透射到达基板表面，光线方向保持不变，以原入射角度方向到达基板表面，同时，部分紫外光4被透光区1的遮挡层5阻挡，无法到达基板表面;当紫外光4进入掩膜版10的反射区2时，经过相邻两个反射镜3之间的紫外光4被反射镜3的反射层31反射后到达基板表面，反射后的光线方向与紫外光4的入射方向呈镜面对称，同时，部分紫外光4经过反射镜3的反射，被相邻反射镜3的吸收层33吸收，无法到达基板表面，从而保证出射光方向的一致性。如图4所示，箭头代表了光线方向，经过透光区1的紫外光4和经过反射区2的紫外光4的光线方向呈镜面对称，从而实现同时双向光配向的目的。[0039]在本实施例中，通过设置透光区1和反射区2,使用一块掩膜版10便可以同时进行双向光配向，并且由于遮挡层5的作用，双向光配向的曝光能量保持一致。[0040]在另一个实施例中，为了保证透光区1和反射区2的出射光的光能量相等，可降低透光区1的透明度，无需设置遮挡层5。透光区1通过降低透明度，减少了紫外光4的光线通过量，也能够保证通过透光区1和反射区2的光线量相等。[0041]在另一个实施例中，为了保证透光区1和反射区2的出射光的光能量相等，可降低透光区1的透明度，同时还设置遮挡层5。[0042]本发明通过使用一张掩膜版同时提供双向光路对基板进行光配向，提高了紫外光的利用率，减少了设备光照单元，同时缩短了光配向的制程时间，极大地提升了生产效率，大大降低了生产成本。[0043]应当说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在本发明的技术构思范围内，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些改进、润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种用于基板光配向的掩膜版，其特征在于，包括重复交替设置的透光区和反射区，所述反射区包括至少一个垂直设置的反射镜，经过所述透光区的光线以原入射角度方向到达基板表面，经过所述反射区的光线经所述反射镜反射后到达基板表面。2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述透光区和反射区的宽度相等，光线从透光区到达基板表面的光线方向和从反射区到达基板表面的光线方向呈镜像对称。3.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述反射镜包括反射层、基底层以及吸收层，其中所述反射层面向光线入射方向。4.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，多个反射镜在列方向上等间隔的内嵌在反射区的内部，一个反射镜的吸收层表面到其相邻反射镜的反射层表面之间的距离为D，且D彡H*tan0，其中H为所述反射镜高度，9为入射光线与所述反射镜的夹角。5.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述透光区还包括位于出光侧的阻挡部。6.根据权利要求5所述的掩膜版，其特征在于，所述阻挡部和所述反射镜并列对应设置。7.—种对基板进行光配向的方法，其特征在于，采用具有重复交替设置的透光区和反射区的掩膜版，所述反射区包括至少一个垂直设置的反射镜，经过所述透光区的光线以原入射角度方向到达基板表面，经过所述反射区的光线经所述反射镜镜面反射后到达基板表面。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反射镜吸收部分经过相邻反射镜反射的光线。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述透光区阻挡部分光线的通过。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过所述透光区和反射区的光线方向对称且光线量相等。

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