專利名稱：液晶顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示屏，尤其涉及一種采用碳納米管作配向?qū)拥囊壕э@示屏。
背景技術(shù)：
液晶配向技術(shù)是決定液晶顯示屏優(yōu)劣的關(guān)鍵技術(shù)之一 ，因?yàn)橐壕湎蚣夹g(shù)的好壞會(huì)直接影響最終液晶顯示屏的品質(zhì)。高質(zhì)量的液晶顯示屏要求液晶有穩(wěn)定和均勻的初始排列，而具有誘導(dǎo)液晶定向排列作用的薄層稱為液晶配向?qū)印?br> 目前已知供液晶顯示屏使用的配向?qū)硬牧嫌芯郾揭蚁┘捌溲苌?、聚酰亞胺、聚乙烯醇、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚胺酯、聚硅烷等，最常見的則是聚酰
亞胺。這些材料經(jīng)磨擦法，傾斜蒸鍍sicy莫法和對(duì)膜進(jìn)行微溝槽處理法(請(qǐng)參
見"Atomic-beam alignment of inorganic materials for liquid-crystal displays" ， P.Chaudhari, et al., Nature, vol 411, p56 (2001))等方法處理后，可形成多個(gè)溝槽，該溝槽可使液晶定向排列。
請(qǐng)參閱圖1中所示的液晶顯示屏100，其包括第一基體104、第二基體112及夾在第一基體104和第二基體112之間的液晶層118。
所述第一基體104與第二基體112相對(duì)設(shè)置。所述液晶層118包括多個(gè)長(zhǎng)棒狀的液晶分子1182。所述第一基體104靠近液晶層118的表面依次設(shè)置一第一透明電極層106和一第一配向?qū)?08,且第一基體104的遠(yuǎn)離液晶層118的表面設(shè)置一第一偏光片102。所述第二基體112靠近液晶層118的表面依次設(shè)置一第二透明電極層114和一第二配向?qū)?16，且第二基體112的遠(yuǎn)離液晶層118的表面設(shè)置一第二偏光片110。
所述第一配向?qū)?08靠近液晶層118的表面形成有多個(gè)相互平行的第一溝槽1082。所述第二配向?qū)?16靠近液晶層118的表面形成有多個(gè)相互平行的第二溝槽1162。所述第一溝槽1082和第二溝槽1162的排列方向相互垂直，^Mv而可對(duì)液晶層118中的液晶分子1182進(jìn)行定向，也就是使靠近第一溝槽1082和第二溝槽1162的液晶分子1182分別沿著第一溝槽1082和第二溝槽1162的方向定向排列。從而使得液晶分子1182的排列由上而下自動(dòng)旋轉(zhuǎn)90度。
其中，所述第一偏光片102和第二偏光片110可對(duì)光線進(jìn)行偏振；第一透明電極層106和第二透明電極層114在液晶顯示屏100中可起到導(dǎo)電的作用。但上述的多個(gè)片層結(jié)構(gòu)及其界面的存在將增加液晶顯示屏100的厚度、復(fù)雜程度以及制造成本，降低背光源所提供光線的透過率，并影響顯示質(zhì)量。
有鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、厚度較薄且具有較佳的配向品質(zhì)的液晶顯示屏。

發(fā)明內(nèi)容
一種液晶顯示屏，其包括一第一基體； 一第二基體，所述第一基體與所述第二基體相對(duì)設(shè)置； 一個(gè)液晶層，設(shè)置于所述第一基體與所述第二基體之間； 一第一配向?qū)?，該第一配向?qū)釉O(shè)置于所述第一基體的靠近液晶層的表面，且第一配向?qū)涌拷壕拥谋砻姘ǘ鄠€(gè)平行的第一溝槽；及一第二配向?qū)?，該第二配向?qū)釉O(shè)置于所述第二基體的靠近液晶層的表面，且第二配向?qū)涌拷?br> 液晶層的表面包括多個(gè)平行的第二溝槽，所述第一配向?qū)拥牡谝粶喜鄣呐帕蟹较蚺c第二配向?qū)拥牡诙喜鄣呐帕蟹较虼怪?。其中，所述液晶顯示屏中至
少 一個(gè)配向?qū)影ㄒ粋€(gè)碳納米管層和一個(gè)固定層，該固定層設(shè)置于所述碳納
米管層靠近液晶層的表面。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述液晶顯示屏具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由于所述碳納米管層包括多個(gè)碳納米管，從而所述碳納米管層具有良好的導(dǎo)電性能，所以碳納米管層可代替現(xiàn)有技術(shù)中的透明電極層起到導(dǎo)電作用。故本實(shí)施例中的液晶顯示屏釆用含有碳納米管層的配向?qū)訒r(shí)，無需額外增加透明電極層，從而可使得液晶顯示屏具有較薄的厚度，簡(jiǎn)化液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)和制造成本，提高背光源的利用率，改善顯示質(zhì)量。其二，所述碳納米管層設(shè)置在基體上后不需要進(jìn)行機(jī)械刷磨或者其它處理，不會(huì)產(chǎn)生靜電和粉塵，從而使所述液晶顯示屏具有較佳的配向品質(zhì)。其三，覆蓋一固定層于所述碳納米管層的表面，可使得所述用作配向?qū)拥奶技{米管層在與液晶材料長(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)，不脫落，從而使得所述液晶顯示屏具有較好的配向品質(zhì)。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示屏的立體示意圖。
圖2是本技術(shù)方案實(shí)施例的液晶顯示屏的截面示意圖。
圖3是沿圖2所示的線m-ni的剖視圖。
圖4是沿圖2所示的線IV-IV的剖視圖。
圖5是本技術(shù)方案實(shí)施例的獲得覆蓋有固定層的配向?qū)拥恼掌?br> 圖6是本技術(shù)方案實(shí)施例的液晶顯示屏處于通光狀態(tài)的立體示意圖。
圖7是本技術(shù)方案實(shí)施例的液晶顯示屏處于遮光狀態(tài)的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本技術(shù)方案的液晶顯示屏。請(qǐng)參閱圖2，圖3及圖4,本技術(shù)方案實(shí)施例所提供一種液晶顯示屏300，其包括一第一基體302; —第二基體322,所述第一基體302與所述第二基體322相對(duì)設(shè)置； 一個(gè)液晶層340，設(shè)置于所述第一基體302與所述第二基體322之間； 一第一配向?qū)?04,該第一配向?qū)?04設(shè)置于所述第一基體302的靠近液晶層340的表面，且第一配向?qū)?02靠近液晶層340的表面包括多個(gè)平行的第一溝槽308;及一第二配向?qū)?24,該第二配向?qū)?24設(shè)置于所述第二基體322的靠近液晶層340的表面，且第二配向?qū)?24靠近液晶層340的表面包括多個(gè)平行的第二溝槽328,所述第一配向?qū)?04的第一溝槽308的排列方向與第二配向?qū)?24的第二溝槽328的排列方向垂直。
所述第一基體302與第二基體322應(yīng)選用透明的材料，如玻璃、石英、金剛石或塑料等硬性材料或柔性材料。本實(shí)施例中，所述第一基體302和第二基體322的材料為三乙酸纖維素(cellulose triacetate, CTA)等柔性材料。優(yōu)選地，第一基體302和第二基體322的材料均為CTA材料形成?？梢岳斫猓龅谝换w302與第二基體322的材料可以相同，也可以不同。
所述液晶層338包括多個(gè)長(zhǎng)棒狀的液晶分子。所述液晶層338的液晶材料為現(xiàn)有技術(shù)中常用的液晶材料。
所述液晶顯示屏300中至少一個(gè)配向?qū)影ㄒ粋€(gè)碳納米管層和一個(gè)固定層，該固定層設(shè)置于所述碳納米管層靠近液晶層338的表面。所述碳納米管層分別包括多個(gè)定向且平行排列的碳納米管，該碳納米管層中存在多個(gè)平行
6且均勻分布的間隙。進(jìn)一步地，所述碳納米管層由碳納米管薄膜或碳納米管長(zhǎng)線組成。所述碳納米管薄膜進(jìn)一步包括多個(gè)碳納米管束片段，每個(gè)碳納米管束片段具有相等的長(zhǎng)度且每個(gè)碳納米管束片段由多個(gè)相互平行的碳納米管束構(gòu)成，碳納米管束片段的兩端通過范德華力相互連接。所述相鄰的碳納米管束之間通過范德華力緊密結(jié)合，每一碳納米管束包括多個(gè)長(zhǎng)度相等且平行排列的碳納米管。所述碳納米管薄膜中的多個(gè)碳納米管束和多個(gè)碳納米管之間具有多個(gè)平行的間隙。所述碳納米管長(zhǎng)線包括多個(gè)平行的首尾相連的碳納米管束組成的束狀結(jié)構(gòu)或由多個(gè)首尾相連的碳納米管束組成的絞線結(jié)構(gòu)。所述相鄰的碳納米管束之間通過范德華力緊密結(jié)合，每一碳納米管束包括多個(gè)長(zhǎng)度相等且平行排列的碳納米管。緊密排列的碳納米管長(zhǎng)線之間、碳納米管長(zhǎng)線中的碳納米管束或碳納米管之間具有多個(gè)平行且均勻分布的間隙。
所述碳納米管薄膜或碳納米管長(zhǎng)線中的碳納米管可包括單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或幾種。所述單壁碳納米管的直徑為
0.5納米 50納米，雙壁石友納米管的直徑為1.0納米 50納米，多壁-友納米管的直徑為1.5納米 50納米。
可以理解，配向?qū)又械奶技{米管層也可采用其他碳納米管結(jié)構(gòu)，只需確
保配向?qū)又械奶技{米管平行排列即可。
所述第一固定層304b和一第二固定層324b分別i殳置于第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24靠近液晶層338的表面。由于第一配向?qū)?04中的第一碳納米管層304a和第二配向?qū)?24中的第二碳納米管層324a分別具有多個(gè)平行且均勻分布的間隙，故，所述第一固定層304b和第二固定層324b覆蓋在第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24的碳納米管層靠近液晶層338的表面時(shí)，會(huì)在第一固定層304b和第二固定層324b的表面形成多個(gè)平行的溝槽；該溝槽可用作第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24的第一溝槽308和第二溝槽328。
當(dāng)所述固定層的材料為氬化的類金剛石，氮化硅，氬化的不定型硅，碳化硅，二氧化硅，氧化鋁，氧化鈰，氧化錫，鈦酸鋅或鈦酸銦時(shí)，可釆用蒸發(fā)、濺射或者等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)生長(zhǎng)的方法附著于第 一碳納米管層304a和第二碳納米管層324a的表面。當(dāng)所述固定層的材料為聚乙烯醇、聚酰亞胺、聚曱基丙烯酸曱酯或聚碳酸酯時(shí)，可采用甩膠法附著于第一碳納米管層304a和第二碳納米管層324a的表面。所述固定層的厚度為20
7納米 2微米。請(qǐng)參閱圖5，為本實(shí)施例所獲得的覆蓋有固定層的碳納米管層作為配向?qū)?，該配向?qū)泳哂卸鄠€(gè)平行的溝槽，該溝槽可用對(duì)液晶分子進(jìn)行配向。所述碳納米管層包括一個(gè)碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多個(gè)平行排列的碳納米管，所述固定層為二氧化硅層，且厚度為20納米。
所述液晶顯示屏300中的第一配向?qū)?04或第二配向?qū)?24的一個(gè)配向?qū)訛楸炯夹g(shù)方案實(shí)施例所述的碳納米管層和固定層，而另一個(gè)配向?qū)觿t采用現(xiàn)有技術(shù)的配向?qū)?。?yōu)選地，所述第一配向?qū)?04包括一第一碳納米管層304a和一第一固定層304b,所述第二配向?qū)?24包括一第二碳納米管層324a和一第二固定層324b，即第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24均采用碳納米管層和固定層的結(jié)構(gòu)。所述第一碳納米管層304a和第二碳納米管層324a分別包括一個(gè)碳納米管薄膜，且第一碳納米管層304a的碳納米管的排列方向與所述第二碳納米管層324a的碳納米管的排列方向垂直，從而使得第一配向?qū)?04的第一溝槽308與第二配向?qū)?24的第二溝槽328的排列方向垂直。具體地，第一配向?qū)?04中的第一溝槽308沿X軸方向平行且定向排列；第二配向?qū)?24中的第二溝槽328沿Z軸方向平行且定向排列。所述的第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24的厚度范圍分別在20納米~5微米之間。當(dāng)?shù)谝换w302和第二基體322均由柔性材料形成時(shí)，由于用作配向?qū)拥奶技{米管層具有較好的韌性，從而可使得液晶顯示屏300可彎曲。
此外，由于所述碳納米管層包括多個(gè)碳納米管，從而所述碳納米管層具有良好的導(dǎo)電性能，所以碳納米管層可代替現(xiàn)有技術(shù)中的透明電極層起到導(dǎo)電作用。故本實(shí)施例中的液晶顯示屏300采用含有碳納米管層的配向?qū)訒r(shí)，無需額外增加透明電極層，從而可使得液晶顯示屏300具有較薄的厚度，簡(jiǎn)化液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)和制造成本，提高背光源的利用率，改善顯示質(zhì)量。此外，所述碳納米管層設(shè)置在基體上后不需要進(jìn)行機(jī)械刷磨或者其它處理，不會(huì)產(chǎn)生靜電和粉塵，從而使所述液晶顯示屏300具有較佳的配向品質(zhì)?？梢岳斫猓采w一固定層于所述碳納米管層的表面，可使得所述用作配向?qū)拥奶技{米管層在與液晶材料長(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)，不脫落，從而使得所述液晶顯示屏300具有較好的配向品質(zhì)。
所述碳納米管層中的多個(gè)碳納米管是平行排列的，故所述碳納米管層具有對(duì)自然光的偏振作用，從而可以代替現(xiàn)有技術(shù)中的偏振片起到偏振作用。當(dāng)然，為了使得液晶顯示屏300具有更好的偏振效果，也可在第一基體322和/或第二基體302遠(yuǎn)離液晶層338的表面設(shè)置至少一個(gè)偏振片(未示出)。以下結(jié)合圖6與圖7對(duì)本實(shí)施例液晶顯示屏300的工作過程進(jìn)行說明。如圖6所示，當(dāng)沒有電壓施加在第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24之間時(shí)，液晶分子的排列會(huì)依照第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24的配向而定。在本實(shí)施例的液晶顯示屏300中，所述第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24的配向方向形成90度，所以液晶分子的排列由上而下會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)90度。當(dāng)入射的光線L經(jīng)過第一配向?qū)?04時(shí)，由于第一配向?qū)?04的穿透軸沿Z軸方向，所以只有偏振方向與穿透軸平行的偏振光L1通過。當(dāng)偏振光L1通過液晶分子時(shí)，由于液晶分子總共旋轉(zhuǎn)了卯度，所以當(dāng)偏振光L1到達(dá)第二配向?qū)?24時(shí)，偏振光L1的偏振方向恰好轉(zhuǎn)了卯度。由于第二配向?qū)?24的穿透軸沿X軸方向，即偏振光L1的偏振方向因轉(zhuǎn)了 90度而與穿透軸平行，從而可以順利的通過第二配向?qū)?24,此時(shí)，本實(shí)施例的液晶顯示屏300處于通光的狀態(tài)。
如圖7所示，當(dāng)有電壓施加在第一配向?qū)?04和第二配向?qū)?24之間時(shí)，液晶分子受電場(chǎng)的影響，其排列方向會(huì)傾向平行于電場(chǎng)方向而變成與第一基體302垂直的狀態(tài)。此時(shí)通過第一配向?qū)?04的偏振光Ll經(jīng)過液晶分子時(shí)便不會(huì)改變偏振方向，因此就無法通過第二配向?qū)?24，此時(shí)，本實(shí)施例的液晶顯示屏300處于遮光的狀態(tài)。
本技術(shù)方案實(shí)施例所述的液晶顯示屏300具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，由于所述碳納米管層包括多個(gè)碳納米管，從而所述碳納米管層具有良好的導(dǎo)電性能，所以碳納米管層可代替現(xiàn)有技術(shù)中的透明電極層起到導(dǎo)電作用。故，所述液晶顯示屏300采用含有碳納米管層的配向?qū)訒r(shí)，無需額外增加透明電極層，從而可使得液晶顯示屏300具有較薄的厚度，簡(jiǎn)化液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)和制造成本，提高背光源的利用率，改善顯示質(zhì)量。其二，所述碳納米管層設(shè)置在基體上后不需要進(jìn)行機(jī)械刷磨或者其它處理，不會(huì)產(chǎn)生靜電和粉塵，從而使所述液晶顯示屏300具有較佳的配向品質(zhì)。其三，覆蓋一固定層于所述碳納米管層的表面，可使得所述用作配向?qū)拥奶技{米管層在與液晶材料長(zhǎng)時(shí)間接觸時(shí)，不脫落，從而使得所述液晶顯示屏300具有較好的配向品質(zhì)。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種液晶顯示屏，其包括一第一基體；一第二基體，所述第一基體與所述第二基體相對(duì)設(shè)置；一個(gè)液晶層，設(shè)置于所述第一基體與所述第二基體之間；一第一配向?qū)?，該第一配向?qū)釉O(shè)置于所述第一基體的靠近液晶層的表面，且第一配向?qū)涌拷壕拥谋砻姘ǘ鄠€(gè)平行的第一溝槽；及一第二配向?qū)樱摰诙湎驅(qū)釉O(shè)置于所述第二基體的靠近液晶層的表面，且第二配向?qū)涌拷壕拥谋砻姘ǘ鄠€(gè)平行的第二溝槽，所述第一配向?qū)拥牡谝粶喜叟帕蟹较蚺c第二配向?qū)拥牡诙喜叟帕蟹较虼怪?；其特征在于，所述液晶顯示屏中至少一個(gè)配向?qū)影ㄒ惶技{米管層和一固定層，該固定層設(shè)置于所述碳納米管層靠近液晶層的表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述固定層的材料為氫化的 類金剛石，氮化硅，氫化的不定型硅，碳化硅，二氧化硅，氧化鋁，氧化鈰， 氧化錫，鈦酸鋅或鈦酸銦。
3. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述固定層的材料為聚乙烯 醇、聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸曱酯或聚碳酸酯。
4. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述固定層的厚度為20納米 2微米。
5. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述碳納米管層包括多個(gè)定 向且平行排列的碳納米管。
6. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述多個(gè)碳納米管之間具有 多個(gè)平行且均勻分布的間隙。
7. 如權(quán)利要求6所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述固定層靠近液晶層的表 面，具有與碳納米管層中的間隙相對(duì)應(yīng)的多個(gè)溝槽，該多個(gè)溝槽組成第一溝 槽或第二溝槽。
8. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述碳納米管包括單壁碳納 米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或幾種，所述單壁碳納米管的直徑為0.5納米 50納米，雙壁碳納米管的直徑為1.0納米~50納米，多壁碳 納米管的直徑為1.5納米 50納米。
9. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述的第一配向?qū)雍偷诙?向?qū)臃謩e包括一個(gè)碳納米管層和一個(gè)固定層，且第一配向?qū)又械奶技{米管的 排列方向與第二配向?qū)又械奶技{米管的排列方向垂直。
10. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述第一配向?qū)雍偷诙湎?層的厚度為20納米~5微米。
11. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，所述第一基體和第二基體的 材料為柔性材料，該柔性材料為三乙酸纖維素。
12. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示屏，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一個(gè)偏振片， 該偏振片設(shè)置于第一基體或/和第二基體遠(yuǎn)離液晶層的表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示屏，其包括一第一基體；一第二基體，所述的第一基體與所述的第二基體相對(duì)設(shè)置；一個(gè)液晶層，設(shè)置于所述第一基體與所述第二基體之間；一第一配向?qū)?，該第一配向?qū)釉O(shè)置于所述第一基體的靠近液晶層的表面，且第一配向?qū)涌拷壕拥谋砻姘ǘ鄠€(gè)平行的第一溝槽；及一第二配向?qū)?，該第二配向?qū)釉O(shè)置于所述第二基體的靠近液晶層的表面，且第二配向?qū)涌拷壕拥谋砻姘ǘ鄠€(gè)平行的第二溝槽，所述第一配向?qū)拥牡谝粶喜鄣呐帕蟹较蚺c第二配向?qū)拥牡诙喜鄣呐帕蟹较虼怪?。其中，所述液晶顯示屏中至少一個(gè)配向?qū)影ㄒ粋€(gè)碳納米管層和一個(gè)固定層，該固定層設(shè)置于所述碳納米管層靠近液晶層的表面。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK101498864SQ20081006604
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者付偉琦, 亮 劉, 姜開利, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司