专利名称：一种光配向液晶材料的终点检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种光配向液晶材料的终点检测方法及装置。
背景技术：
随着信息社会的发展，人们对显示设备的需求得到了增长。为了满足这种需求，最近几种平板显示设备，例如IXD液晶显示器件，F1DP (Plasma Display Panel,等离子显示板)，OLED (Organic Light-Emitting Diode有机发光二极管)都得到了迅猛的发展。在平板显示器件当中，液晶显示器件由于其重量低、体积小、能耗低的优点，正在逐步取代冷阴极显示设备。但最初出现的TN(Twisted nematic,扭曲向列型)或STN(Super twisted nematic,超扭曲向列型)液晶显示器都存在对比度低,视角差等问题点。随着人们生活水平的提高，对显示器件的要求也越来越高，因此IPS (In Plan Switch,面内开关显示模式)，VA (Vertical Alignment,垂直配向显示模式)等广视角显示技术得到了飞跃的发展。对于IPS面内开关显示模式，其具有非�：玫墓闶咏窍允拘Ч俏耸迪纸虾玫拿婺诳叵允灸Ｊ降南允拘Ч谄渖讨校杂谀Σ凉ば虻囊笠簿头浅５母撸庠诤艽蟪潭壬显斐善淠Σ恋墓ひ杖哂喽冉闲�。在大规模生产过程中，容易时不时地出现问题。同IPS面内开关模式相比，VA垂直配向模式在生产过程中不需要摩擦工艺，所以大大提高了其在大规模生产上的优势。目前，比较流行的是采用搀有高分子聚合单体的液晶，在后续的工艺过程中，通过紫外光和电的双重效果，实现光配向。这种显示模式被称为PSVA (PSVA Polymer stainedvertical alignment,高分子稳定垂直配向模式),其特点表现在彩膜侧既不存在突起,也不存在ITO slit (裂缝)。这不仅节省了彩膜的制作成本，而且还提高了整体的透过率。但是，由于高分子稳定垂直配向模式使用紫外光配向，且紫外光是通过玻璃基板、配向膜上的各个层别后，才照射到液晶上的，所以实际照射到液晶上的紫外光的照度受基板的影响非常大。在一般的生产控制上，都是通过控制照射时间来进行生产管理的。但是由于大量生产时，基板的个体差异非常大，所以单纯的控制照射时间往往会造成配向不足或者配向过度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光配向液晶材料的终点检测方法及装置，通过检测光配向的终止点控制配向的反应终点，降低玻璃基板个体差异对光配向的影响，且不会影响反应单体进行配向的反应过程。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种光配向液晶材料的终点检测方法，包括以下步骤
对液晶材料进行光配向，其包括在电场作用下，利用辐射光照射液晶材料，以使液晶材料中的反应单体发生聚合反应；
检测所述液晶材料中所述反应单体的残留数量或所述液晶材料中液晶盒的厚度变化数值，判断检测出的所述反应单体的残留数量或所述液晶盒的厚度变化数值是否达到了预设值，当判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。优选的，所述检测所述液晶材料中所述反应单体残留数量的步骤包括以下步骤 对所述液晶材料进行红外光照射；
根据所述液晶材料中所述反应单体的红外光吸收强度，获取反应单体中肉桂酸的浓度下降值。优选的，所述根据所述液晶材料中所述反应单体的红外光吸收强度，获取反应单体中肉桂酸浓度下降值的步骤包括 获取所述肉桂酸成分中碳碳双键对特定波长红外光吸收强度的步骤。优选的，所述对所述液晶材料进行红外光照射的步骤包括以不引发所述反应单体发生聚合反应的红外光对所述液晶材料进行照射。优选的，所述检测所述液晶盒厚度变化数值的步骤至少包括以不引发所述反应单体发生聚合反应的入射光对所述液晶盒进行照射的步骤。优选的，所述入射光的波长为580nm。为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为一种光配向液晶材料的终点检测装置，至少包括
用以产生电场的电场装置；
用以产生辐射光，使液晶材料中的反应单体在电场和辐射光的作用下发生聚合反应，进而实现液晶材料配向的辐射光装置；
用以检测所述液晶材料中所述反应单体残留数量的第一检测装置；以及用以判断所述检测出的所述反应单体的残留数量是否达到预设值的第一判断装置，当所述第一判断装置判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。优选的，所述第一检测装置至少包括
红外线发射探头，装设在液晶材料液晶盒的顶部，用于向液晶盒发射以不引发所述反应单体发生聚合反应的红外光；
红外线接收探头，装设在液晶盒的底部，用于接收穿透所述液晶盒的所述红外光；以及用于根据所述红外线发射探头发射红外光和所述红外线接收探头接收红外光情况，获取所述液晶盒中所述反应单体的红外光吸收强度，及反应单体中肉桂酸浓度下降值的浓度检测器。为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为一种光配向液晶材料的终点检测装置，至少包括
用以产生电场的电场装置；
用以产生辐射光，使液晶材料中的反应单体在电场和辐射光的作用下发生聚合反应，进而实现液晶材料配向的辐射光装置；
用以检测液晶材料中液晶盒厚度变化数值的第二检测装置；以及用以判断所述检测出的所述液晶盒的厚度变化数值是否达到预设值的第二判断装置，当所述第二判断装置判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。
优选的，所述第二检测装置至少包括
光源，用于产生以不引发所述反应单体发生聚合反应的入射光对所述液晶盒进行照射。本发明所提供的光配向液晶材料的终点检测方法及装置，具有如下有益效果通过检测反应单体的残留数量或液晶盒的厚度变化情况，判断光配向液晶材料的终止点，进而可以实施对光配向照射时间的自动控制，能够降低玻璃基板因个体差异对光配所造成的影响，且不会干扰反应单体进行光配向的反应过程。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明用于光配向液晶材料的终点检测方法实施例一的流程框图。图2是本发明用于光配向液晶材料的终点检测方法实施例一的具体流程框图。图3是本发明用于光配向液晶材料的终点检测方法实施例一中肉桂酸的分子结构图。图4是本发明用于光配向液晶材料的终点检测方法实施例二的流程框图。图5是本发明用于光配向液晶材料的终点检测装置实施例一的结构框图。图6是本发明用于光配向液晶材料的终点检测装置实施例一中检测反应单体残留数量的结构示意图。图7是本发明用于光配向液晶材料的终点检测装置实施例二的结构框图。图8是本发明用于光配向液晶材料的终点检测装置实施例二中检测液晶盒厚度变化数值的结构示意图。
具体实施例方式下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。结合参见图I-图3，为本发明光配向液晶材料终点检测方法的实施例一。本实施例中的光配向液晶材料的终点检测方法应用在PSVA高分子稳定垂直配向模式中，参见图1，为发明用于光配向液晶材料的终点检测方法实施例一的流程框图，其包括以下步骤
对液晶材料进行光配向，其包括在电场作用下，利用辐射光照射液晶材料，以使液晶材料中的反应单体发生聚合反应；
检测所述液晶材料中所述反应单体的残留数量，判断检测出的所述反应单体的残留数量是否达到了预设值，当判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。步骤S10，对液晶材料进行光配向，例如，使用紫外光配向，且紫外光是通过玻璃基板、配向膜上的各个层别后，照射到液晶材料上。紫外光使液晶材料中的反应单体发生聚合反应。步骤S201，检测所述液晶材料中所述反应单体的残留数量。本步骤通过检测反应单体残留的数量为后续判断光配向的终止点做好准备。相对于仅通过使用控制照射时间对光配向进行管理的单一管理模式，通过该步骤可以克服仅通过控制照射时间对光配向进行管理造成的配向不足或配向过度。进一步的，如图2所示，位本发明用于光配向液晶材料的终点检测方法实施例一的具体流程框图。检测液晶材料中反应单体残留数量的步骤通过如下方式实施。步骤S202，对液晶材料进行红外光照射。红外光照射的作用是使反应单体在一定程度上吸收红外光，进而实施检测液晶材料中反应单体残留数量的步骤。此外，由于反应单体在红外光的照射下，不会弓I发聚合反应，所以在整个反应过程中，可以一直进行测量，根据预先的规格，确定反应终止点。也就是说，该步骤以不引发反应单体发生聚合反应的红外光对液晶材料进行照射即可。步骤S203，获取所述肉桂酸成分中碳碳双键对特定波长红外光吸收强度的步骤。 步骤S204，根据所述液晶材料中所述反应单体的红外光吸收强度，获取反应单体中肉桂酸的浓度下降值。上述两步骤的作用是由于上述光配向反应完毕后，反应单体中肉桂酸的浓度会下降，所以通过分析肉桂酸化学结构中邻苯碳碳双键的特定波长的红外吸收强度，就可以计算出液晶盒内的反应单体的残留数量，进而可以通过判断得到光配向反应的终止点，其中，肉桂酸的分子结构如图3所示。步骤S301，判断检测出的反应单体的残留数量是否达到了预设值，当判断为是时，则为液晶材料光配向的终止点。该步骤包括以下
步骤S302，判断反应单体中肉桂酸的浓度下降值是否达到了预设值，若肉桂酸的浓度下降值达到了预设值，说明液晶材料中反应单体的残留数量也相应达到了预设值，进而转入步骤S40，该时间点为光配向的终止点，应该采取停止配向的措施，否则容易配向过度。若肉桂酸的浓度下降值还未达到预设值，说明液晶材料中反应单体的残留数量也未达到相应的预设值，此时，需要继续光配向过程，防止配向不足，并转入继续判断的步骤。参见图4，为本发明光配向液晶材料终点检测方法的实施例二。本实施例与上述实施例一的不同之处在于本实施例是通过检测液晶材料，也就是液晶盒厚度的变化数值获得光配向液晶材料的终止点。本实施例的原理是；在光配向的液晶盒的光配向反应过程中，由于反应单体发生聚合，会伴随液晶盒盒厚的降低，所以通过检测液晶盒的盒厚，就可以得到光配向的反应进度。其包括以下步骤
步骤S205，检测液晶材料中液晶盒的厚度变化数值，通过检测液晶盒的盒厚变化，得到光配向的反应进度，其包括以不引发反应单体发生聚合反应的入射光对液晶盒进行照射，例如，使用波长为580nm的可见光进行照射。本步骤通过对液晶盒进行照射为后续检测液晶盒的盒厚变化及判断光配向的终止点做好准备。步骤S304，判断检测出的液晶盒的厚度变化数值是否达到了预设值，若判断为是，转入步骤S40，该时间点为光配向的终止点，应采取停止配向的措施，否则容易配向过度。若判断为否，则需继续光配向的过程，防止配向不足，并转入继续判断的步骤。本发明公开了一种光配向液晶材料的终点检测装置，结合参见图5、图6所示，为本发明光配向液晶材料终点检测装置的实施例一。参见图5， 本发明光配向液晶材料的终点检测装置至少包括
电场装置101，用以产生电�。�
辐射光装置102，用以产生辐射光，使液晶材料中的反应单体在电场和辐射光的作用下发生聚合反应，进而实现液晶材料的配向；
第一检测装置201，用以检测所述液晶材料中所述反应单体的残留数量；以及第一判断装置301，用以判断所述检测出的所述反应单体的残留数量是否达到预设值，当所述第一判断装置301判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。如图6所示，第一检测装置201至少包括
红外线发射探头2011，装设在液晶材料液晶盒4的顶部，用于向液晶盒4发射以不引发所述反应单体发生聚合反应的红外光；
红外线接收探头2012，装设在液晶盒4的底部，用于接收穿透液晶盒4的红外光；以及用于根据所述红外线发射探头2011发射红外光和所述红外线接收探头2012接收红外光情况，获取所述液晶盒4中反应单体的红外光吸收强度，及反应单体中肉桂酸浓度下降值的浓度检测器2013。红外线发射探头2011和红外线接收探头2012的作用是使反应单体在一定程度上吸收红外光，进而实施检测液晶材料中反应单体的残留数量。此外，由于反应单体在红外光的照射下，不会弓I发聚合反应，所以在整个反应过程中，可以一直进行测量，根据预先的规格，确定反应终止点。浓度检测器2013的作用是在上述光配向反应完毕后，反应单体中肉桂酸的浓度会下降，所以浓度检测器2013可以通过分析肉桂酸化学结构中邻苯碳碳双键的特定波长的红外吸收强度，计算出液晶盒内的反应单体的残留数量，进而可以通过第一判断装置301的判断得到光配向反应的终止点。实施时，第一判断装置301判断反应单体中肉桂酸的浓度下降值是否达到了预设值，若肉桂酸的浓度下降值达到了预设值，说明液晶材料中反应单体的残留数量也相应达到了预设值，该时间点为光配向的终止点，应该采取停止配向的措施，否则容易配向过度；若第一判断装置301判断肉桂酸的浓度下降值还未达到预设值，则相应的，液晶材料中反应单体的残留数量也未达到预设值，此时，需要继续光配向过程，以防止配向不足。结合参见图7、图8所示，为本发明光配向液晶材料终点检测装置的实施例二。参见图7，本发明光配向液晶材料的终点检测装置至少包括
电场装置101，用以产生电场；
辐射光装置102，用以产生辐射光，使液晶材料中的反应单体在电场和辐射光的作用下发生聚合反应，进而实现液晶材料的配向；
第二检测装置202，用以检测液晶材料中液晶盒的厚度变化数值；以及第二判断装置302，用以判断所述检测出的所述液晶盒的厚度变化数值是否达到预设值，当所述第二判断装置302判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。本实施例的原理是；在光配向的液晶盒的光配向反应过程中，由于反应单体发生聚合，会伴随液晶盒盒厚的降低，所以通过检测液晶盒的盒厚，就可以得到光配向的反应进度。
如图8所示，第二检测装置202至少包括
光源2021，用于产生以不引发反应单体发生聚合反应的入射光对液晶盒4进行照射，例如，使用波长为580nm的可见光进行照射。装设在液晶盒4顶部的偏光器2022，以及装设在液晶盒4底部的检偏器2023。偏光器2022和检偏器2023相互配合能够检测液晶盒的厚度变化数值，通过检测液晶盒的盒厚变化，得到光配向的反应进度。实施时，偏光器2022和检偏器2023检测液晶盒的盒厚变化可为后续判断光配向的终止点做好准备。第二判断装置302判断检测出的液晶盒的厚度变化数值是否达到了预设值，若判断为是，说明该时间点为光配向的终止点，应采取停止配向的措施，否则容易发 生配向过度。若第二判断装置302判断为否，则需继续光配向的过程，防止配向不足。实施本发明的光配向液晶材料的终点检测方法及装置，通过检测反应单体的残留数量或液晶盒的厚度变化情况，判断光配向液晶材料的终止点，进而可以实施对光配向照射时间的自动控制，能够降低玻璃基板因个体差异对光配所造成的影响，且不会干扰反应单体进行光配向的反应过程。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种光配向液晶材料的终点检测方法，包括以下步骤 对液晶材料进行光配向，其包括在电场作用下，利用辐射光照射液晶材料，以使液晶材料中的反应单体发生聚合反应； 检测所述液晶材料中所述反应单体的残留数量或所述液晶材料中液晶盒的厚度变化数值，判断检测出的所述反应单体的残留数量或所述液晶盒的厚度变化数值是否达到了预设值，当判断为是时，所述液晶材料光配向终止。
2.如权利要求I所述的光配向液晶材料的终点检测方法，其特征在于，所述检测所述液晶材料中所述反应单体残留数量的步骤包括以下步骤 对所述液晶材料进行红外光照射； 根据所述液晶材料中所述反应单体的红外光吸收强度，获取反应单体中肉桂酸的浓度下降值。
3.如权利要求2所述的光配向液晶材料的终点检测方法，其特征在于，所述根据所述液晶材料中所述反应单体的红外光吸收强度，获取反应单体中肉桂酸浓度下降值的步骤包括 获取所述肉桂酸成分中碳碳双键对特定波长红外光吸收强度的步骤。
4.如权利要求2或3所述的光配向液晶材料的终点检测方法，其特征在于，所述对所述液晶材料进行红外光照射的步骤包括 以不引发所述反应单体发生聚合反应的红外光对所述液晶材料进行照射。
5.如权利要求I所述的光配向液晶材料的终点检测方法，其特征在于，所述检测所述液晶盒厚度变化数值的步骤至少包括 以不引发所述反应单体发生聚合反应的入射光对所述液晶盒进行照射的步骤。
6.如权利要求5所述的光配向液晶材料的终点检测方法，其特征在于，所述入射光的波长为580nm。
7.—种光配向液晶材料的终点检测装置，至少包括 用以产生电场的电场装置； 用以产生辐射光，使液晶材料中的反应单体在电场和辐射光的作用下发生聚合反应，进而实现液晶材料配向的辐射光装置； 用以检测所述液晶材料中所述反应单体残留数量的第一检测装置；以及 用以判断所述检测出的所述反应单体的残留数量是否达到预设值的第一判断装置，当所述第一判断装置判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。
8.如权利要求7所述的光配向液晶材料的终点检测装置，其特征在于，所述第一检测装置至少包括 红外线发射探头，装设在液晶材料液晶盒的顶部，用于向液晶盒发射以不引发所述反应单体发生聚合反应的红外光； 红外线接收探头，装设在液晶盒的底部，用于接收穿透所述液晶盒的所述红外光；以及 用于根据所述红外线发射探头发射红外光和所述红外线接收探头接收红外光情况，获取所述液晶盒中所述反应单体的红外光吸收强度，及反应单体中肉桂酸浓度下降值的浓度检测器。
9.一种光配向液晶材料的终点检测装置，至少包括用以产生电场的电场装置； 用以产生辐射光，使液晶材料中的反应单体在电场和辐射光的作用下发生聚合反应，进而实现液晶材料配向的辐射光装置； 用以检测液晶材料中液晶盒厚度变化数值的第二检测装置；以及用以判断所述检测出的所述液晶盒的厚度变化数值是否达到预设值的第二判断装置，当所述第二判断装置判断为是时，所述液晶材料光配向终止。
10.如权利要求9所述的光配向液晶材料的终点检测装置，其特征在于，所述第二检测装置至少包括 光源，用于产生以不引发所述反应单体发生聚合反应的入射光对所述液晶盒进行照射。
全文摘要
本发明公开了一种光配向液晶材料的终点检测方法，包括以下步骤对液晶材料进行光配向，其包括在电场作用下，利用辐射光照射液晶材料，以使液晶材料中的反应单体发生聚合反应；检测所述液晶材料中所述反应单体的残留数量或所述液晶材料中液晶盒的厚度变化数值，判断检测出的所述反应单体的残留数量或所述液晶盒的厚度变化数值是否达到了预设值，当判断为是时，为所述液晶材料光配向的终止点。本发明还公开了一种光配向液晶材料的终点检测装置。实施本发明的光配向液晶材料的终点检测方法及装置，通过检测光配向的终止点控制配向的反应终点，降低玻璃基板个体差异对光配向的影响，且不会影响反应单体进行配向的反应过程。
文档编号G01N21/35GK102929017SQ20121046733
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者徐亮 申请人:深圳市华星光电技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
