一種超薄型液晶顯示器及其制作方法與流程

本發(fā)明屬于液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超薄型液晶顯示器及其制作方法。

背景技術(shù)：

液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)包括外框、液晶面板和背光模組。液晶面板由彩色濾光片(color filter，CF)、薄膜晶體陣列基板(thin film transistor array substrate，TFT array substrate)以及此兩基板中間填充的液晶(liquid crystal，LC)組成。CF和TFT基板的相對內(nèi)側(cè)設(shè)有透明電極。液晶顯示器通過電場對液晶分子的取向進(jìn)行控制，改變光的偏振狀態(tài)，并通過偏光片對通過的偏振光實(shí)現(xiàn)光路的穿透和阻攔，達(dá)到顯示的目的。例如，傳統(tǒng)的液晶顯示器(如圖1所示)包括液晶面板和模組背光1。其中，液晶面板主要包含上基板5(厚度為0.5-0.7mm)、下基板3(厚度為0.5-0.7mm)、貼附在上基板5上表面上的上偏光片6(厚度為0.2mm)、貼附在下基板3下表面上的下偏光片2(厚度為0.2mm)以及夾在上基板5和下基板3中間的液晶層4(厚度非常薄，在整體厚度中可以忽略不計(jì))。這樣的結(jié)構(gòu)使得整個液晶顯示器非常厚，其厚度為11.4-21.8mm。

目前，液晶顯示器作為電子設(shè)備的顯示屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。市場越來越追求電子設(shè)備高亮度、低功耗、薄型化，例如現(xiàn)在的筆記本電腦、手機(jī)、平板電腦等需要液晶顯示器的電子設(shè)備越做越薄、越亮，同時又要低功耗，因此，液晶顯示器也需要越做越薄，以及更高的穿透率來達(dá)到低耗下的高亮度。首先在穿透率方面，由于液晶面板本身不發(fā)光，需要由背光模組提供光源，由于LCD的穿透率很低，所以大部分的背光都被浪費(fèi)掉，導(dǎo)致LCD對光的利用很低。LCD穿透率低來自多個因素，包括偏光片、CF和電極等，它們對光有遮擋和吸收的作用，尤其是偏光片和CF，他們的穿透率分別只有42％和30％，是LCD穿透率低的主要原因。而在薄型化方面，在整個液晶顯示器中，背光模塊的厚度占據(jù)了整個液晶顯示器一半以上的厚度，所以背光模塊直接決定了液晶顯示器是否可以薄型化。

因此，目前存在的問題是急需研究開發(fā)一種超薄型液晶顯示器及其制作方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超薄型液晶顯示器及其制作方法。本發(fā)明提供的超薄型液晶顯示器的制作方法中采用聚合物分散液晶(PDLC)能夠?qū)崿F(xiàn)無偏光片，提高穿透率，同時將液晶顯示器結(jié)構(gòu)中的某一基板制成導(dǎo)光板，從而實(shí)現(xiàn)背光功能，以此替代傳統(tǒng)獨(dú)立的背光模組，實(shí)現(xiàn)液晶顯示器的超薄化。本發(fā)明方法制作的超薄型液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm，與傳統(tǒng)液晶顯示器相比，厚度大幅度減小。

為此，本發(fā)明第一方面提供了一種超薄型液晶顯示器，其包括液晶盒，所述液晶盒包括第一基板、與所述第一基板相對設(shè)置的第二基板以及設(shè)于所述第一基板和第二基板之間的液晶層；所述液晶層為聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)，所述聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)包括聚合物層以及分散于所述聚合物層中的液晶滴；

所述液晶盒中的第一基板或第二基板的背面設(shè)有網(wǎng)點(diǎn)；所述超薄型液晶顯示器還包括設(shè)于含有網(wǎng)點(diǎn)的基板側(cè)面的LED燈條。

優(yōu)選的，所述液晶滴呈橢球狀。

優(yōu)選的，所述液晶滴的尺寸為10-1000nm。

進(jìn)一步的，所述液晶層由可聚合單體與液晶分子的混合物經(jīng)UV(Ultra Violet，紫外線)照射、加熱或陽離子固化的方式發(fā)生聚合反應(yīng)制得。

進(jìn)一步的，基于混合物的重量計(jì)，所述可聚合物單體的含量為10wt％-60wt％。

進(jìn)一步的，所述可聚合單體包括丙烯酸、丙烯酸酯及其衍生物、甲基丙烯酸酯及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、環(huán)氧樹脂與脂肪胺類環(huán)氧固化劑中的一種或多種。

進(jìn)一步的，所述含有網(wǎng)點(diǎn)的基板為非玻璃材質(zhì)基板。

進(jìn)一步的，所述超薄型液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm。

本發(fā)明第二方面提供了一種超薄型液晶顯示器的制作方法，其包括如下步驟：

S1，提供第一基板及與所述第一基板相對設(shè)置的第二基板，并在所述第一基板與第二基板上制作黑矩陣電極；

S2，在所述第一基板與第二基板之間設(shè)置可聚合單體與液晶分子的混合物；基于混合物的重量計(jì)，所述可聚合物單體的含量為10wt％-60wt％；

S3，對所述混合物進(jìn)行UV照射、加熱或陽離子固化，使所述可聚合單體發(fā)生聚合反應(yīng)形成聚合物層與分散在所述聚合物層中的液晶滴；所述聚合物層與分散在所述聚合物層中的液晶滴構(gòu)成液晶層，所述液晶層與第一基板和第二基板構(gòu)成液晶盒；

S4，在所述第一基板或第二基板的背面制作網(wǎng)點(diǎn)，然后在含有網(wǎng)點(diǎn)的基板的側(cè)面組合LED燈條制得所述超薄型液晶顯示器。

優(yōu)選的，在步驟S2中，所述可聚合單體包括丙烯酸、丙烯酸酯及其衍生物、甲基丙烯酸酯及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、環(huán)氧樹脂與脂肪胺類環(huán)氧固化劑中的一種或多種；

優(yōu)選的，在步驟S3中，所述UV照射在-30℃至120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；所述加熱的方式為采用烘箱、超聲或紅外加熱；

所述液晶滴呈橢球狀，所述液晶滴的尺寸為10-1000nm；

進(jìn)一步的，在步驟S4中，所述含有網(wǎng)點(diǎn)的基板為非玻璃材質(zhì)基板；

所述超薄型液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的超薄型液晶顯示器采用聚合物分散液晶作為液晶層，能夠?qū)崿F(xiàn)無偏光片下的亮暗顯示，且將顯示器中某一基板制成導(dǎo)光板，替代了傳統(tǒng)獨(dú)立的背光模組，使得超薄液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm，與傳統(tǒng)的液晶顯示器相比，厚度減少了10-20mm。本發(fā)明提供的超薄型液晶顯示器的制作方法簡單，制得的超薄型液晶顯示器不僅實(shí)現(xiàn)了超薄化，同時其穿透率高。

附圖說明

下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為傳統(tǒng)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中附圖標(biāo)記的含義如下：1-模組背光，2-下偏光片，3-下基板，4-液晶層，5-上基板，6-上偏光片。

圖2為本發(fā)明的超薄型液晶顯示器開態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中附圖標(biāo)記的含義如下：100-液晶盒，11-第一基板，12-第二基板，200-液晶層，21-聚合物層，22-液晶滴。

圖3為本發(fā)明的超薄型液晶顯示器關(guān)態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中附圖標(biāo)記的含義如下：100-液晶盒，11-第一基板，12-第二基板，200-液晶層，21-聚合物層，22-液晶滴。

圖4為本發(fā)明的超薄型液晶顯示器中含網(wǎng)點(diǎn)13的基板11的俯視圖；圖中附圖標(biāo)記的含義如下：11-含有網(wǎng)點(diǎn)的基板(即第一基板)，13-網(wǎng)點(diǎn)，14-LED燈條。

圖5為本發(fā)明的超薄型液晶顯示器中含網(wǎng)點(diǎn)13的基板11的側(cè)視圖；圖中附圖標(biāo)記的含義如下：11-含有網(wǎng)點(diǎn)的基板(即第一基板)，13-網(wǎng)點(diǎn)，14-LED燈條。

圖6為本發(fā)明的超薄型液晶顯示器的制作流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更加容易理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明，這些實(shí)施例僅起說明性作用，并不局限于本發(fā)明的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明首先提供了一種超薄型液晶顯示器，其包括液晶盒100，其結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，所述液晶盒100包括：第一基板11、與所述第一基板11相對設(shè)置的第二基板12以及設(shè)于所述第一基板11和第二基板12之間的液晶層200；所述液晶層200為聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)，所述聚合物分散液晶結(jié)構(gòu)包括聚合物層21以及分散于所述聚合物層21中的液晶滴22；

如圖4和圖5所示，所述第一基板11的背面(即下表面)設(shè)有網(wǎng)點(diǎn)13；所述超薄型液晶顯示器還包括設(shè)于含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11(即第一基板)側(cè)面的LED燈條14。

本發(fā)明將含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11用作導(dǎo)光板，其上面設(shè)置的網(wǎng)點(diǎn)13用于傳導(dǎo)其側(cè)邊設(shè)置的LED燈條14發(fā)出的光線，將光線均勻從側(cè)邊導(dǎo)入并均勻?qū)蛞壕Ш?00中，從而實(shí)現(xiàn)背光的作用。網(wǎng)點(diǎn)13的制作方式與通常的導(dǎo)光板相類似，制作方式有激光、刻蝕、注塑和印刷等方法。如圖4和圖5所示，網(wǎng)點(diǎn)13的設(shè)計(jì)與通常的導(dǎo)光板設(shè)計(jì)相類似，根據(jù)靠近LED燈條的遠(yuǎn)近不同，設(shè)置不同的網(wǎng)點(diǎn)密度與大小，用于實(shí)現(xiàn)光線在含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11中均勻的分布并將光線均勻的導(dǎo)向液晶盒100。

所述液晶滴22呈橢球狀。

所述液晶滴22的尺寸為10-1000nm。

所述液晶層200由可聚合單體與液晶分子的混合物經(jīng)UV照射、加熱或陽離子固化的方式發(fā)生聚合反應(yīng)制得，通過聚合反應(yīng)形成高分子量的固態(tài)、透明性好的物質(zhì)。

具體的，基于混合物的重量計(jì)，所述可聚合物單體的含量為10wt％-60wt％。

所述可聚合單體包括但不限于丙烯酸、丙烯酸酯及其衍生物、甲基丙烯酸酯及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、環(huán)氧樹脂與脂肪胺類環(huán)氧固化劑中的一種或它們的組合物。

當(dāng)采用UV照射可聚合單體與液晶分子的混合物時，為了加快UV光聚合效率，可引入光引發(fā)劑；基于混合物的重量計(jì)，所述光引發(fā)劑的含量為0.01wt％-3wt％。所述光引發(fā)劑包括但不限于苯偶酰二甲基縮酮、二苯甲酮和硫代蒽酮中的一種或它們的組合物。

所述含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11為非玻璃材質(zhì)基板。具體的，所述含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11(即第一基板)包括但不限于聚酰亞胺(PI)基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。

所述第一基板11的厚度為0.5-1.5mm，所述第二基板12的厚度為0.5-1.5mm，所述液晶層200的厚度為0.02-0.1mm，因此，本發(fā)明提供的超薄型液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm。

如圖2所示，當(dāng)超薄型液晶顯示器處于開態(tài)(即在液晶盒100上施加電壓)時，液晶滴22內(nèi)的液晶受電場的作用沿電場方向統(tǒng)一排列，入射光線大部分依舊保持原來的方向射出，此時面板顯示為亮態(tài)。如圖3所示，當(dāng)超薄型液晶顯示器處于關(guān)態(tài)(即液晶盒100上施加的電壓為零)時，液晶滴22內(nèi)的液晶分子隨機(jī)排列，入射的光線受液晶滴22和聚合物層21界面，液晶滴22內(nèi)散亂排列的液晶分子等的折射、反射和散射等作用，原來準(zhǔn)直入射的光線被改變散亂的漫反射狀態(tài)，面板顯示為暗態(tài)。如此，不需要偏光片即可實(shí)現(xiàn)不同亮暗態(tài)的顯示。

本發(fā)明還提供了一種超薄型液晶顯示器的制作方法，如圖6所示，該方法包括如下步驟：

S1，提供第一基板11及與所述第一基板11相對設(shè)置的第二基板12，并在所述第一基板11與第二基板12上制作黑矩陣電極(附圖中未示出)。

S2，在所述第一基板11與第二基板12之間設(shè)置可聚合單體與液晶分子的混合物；基于混合物的重量計(jì)，所述可聚合物單體的含量為10wt％-60wt％。

所述可聚合單體的特征是可以發(fā)生聚合反應(yīng)，形成高分子量的固態(tài)、透明性好的物質(zhì)，其包括但不限于丙烯酸、丙烯酸酯及其衍生物、甲基丙烯酸酯及其衍生物、苯乙烯及其衍生物、環(huán)氧樹脂與脂肪胺類環(huán)氧固化劑中的一種或它們的組合。

S3，對所述混合物采用在-30℃至120℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行UV照射或采用烘箱、超聲或紅外加熱或陽離子固化方式，使所述可聚合單體發(fā)生聚合反應(yīng)形成聚合物層21與分散在所述聚合物層21中的液晶滴22；所述聚合物層21與分散在所述聚合物層21中的液晶滴22構(gòu)成液晶層200，所述液晶層200與第一基板11和第二基板12構(gòu)成液晶盒100。所述液晶滴22呈橢球狀；所述液晶滴22的尺寸為10-1000nm。

當(dāng)采用UV照射混合物時，為了加快UV光聚合速率，可引入光引發(fā)劑，基于混合物的重量計(jì)，所述光引發(fā)劑的含量為0.01wt％-3wt％；所述光引發(fā)劑包括但不限于苯偶酰二甲基縮酮、二苯甲酮和硫代蒽酮中的一種或它們的組合物。

S4，在所述第一基板11的背面(即下表面)制作網(wǎng)點(diǎn)13，然后在含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11(即第一基板)的側(cè)面組合LED燈條14制得所述超薄型液晶顯示器。

所述含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11為非玻璃材質(zhì)基板，具體的，所述含有網(wǎng)點(diǎn)13的基板11(即第一基板)包括但不限于聚酰亞胺(PI)基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。

所述第一基板11的厚度為0.5-1.5mm，所述第二基板12的厚度為0.5-1.5mm，所述液晶層200的厚度為0.02-0.1mm，因此，本發(fā)明提供的方法制作的超薄型液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm。

綜上所述，本發(fā)明提供的超薄型液晶顯示器采用聚合物分散液晶作為液晶層，能夠?qū)崿F(xiàn)無偏光片下的亮暗顯示，且將顯示器中某一基板制成導(dǎo)光板，替代了傳統(tǒng)獨(dú)立的背光模組，使得超薄液晶顯示器的厚度為1.02-3.3mm，與傳統(tǒng)的液晶顯示器相比，厚度減少了10-20mm。本發(fā)明提供的超薄型液晶顯示器的制作方法簡單，制得的超薄型液晶顯示器不僅實(shí)現(xiàn)了超薄化，同時其穿透率高。

應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所述的實(shí)施具體實(shí)施方式僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。通過參照典型實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解為其中所用的詞語為描述性和解釋性詞匯，而不是限定性詞匯?？梢园匆?guī)定在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)對本發(fā)明作出修改，以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)對本發(fā)明進(jìn)行修訂。盡管其中描述的本發(fā)明涉及特定的方法、材料和實(shí)施方式，但是并不意味著本發(fā)明限于其中公開的特定例，相反，本發(fā)明可擴(kuò)展至其他所有具有相同功能的方法和應(yīng)用。