本發(fā)明屬于液晶顯示器技術領域,具體涉及一種超薄型液晶顯示器及其制作方法。
背景技術:
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基板的相對內側設有透明電極。液晶顯示器通過電場對液晶分子的取向進行控制,改變光的偏振狀態(tài),并通過偏光片對通過的偏振光實現(xiàn)光路的穿透和阻攔,達到顯示的目的。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)。這樣的結構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備的顯示屏已經(jīng)廣泛應用于各種電子產(chǎn)品中。市場越來越追求電子設備高亮度、低功耗、薄型化,例如現(xiàn)在的筆記本電腦、手機、平板電腦等需要液晶顯示器的電子設備越做越薄、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掉,導致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。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足,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)能夠實現(xiàn)無偏光片,提高穿透率,同時將液晶顯示器結構中的某一基板制成導光板,從而實現(xiàn)背光功能,以此替代傳統(tǒng)獨立的背光模組,實現(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置的第二基板以及設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構,所述聚合物分散液晶結構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有網(wǎng)點;所述超薄型液晶顯示器還包括設于含有網(wǎng)點的基板側面的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)生聚合反應制得。
進一步的,基于混合物的重量計,所述可聚合物單體的含量為10wt%-60wt%。
進一步的,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。
進一步的,所述含有網(wǎng)點的基板為非玻璃材質基板。
進一步的,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置可聚合單體與液晶分子的混合物;基于混合物的重量計,所述可聚合物單體的含量為10wt%-60wt%;
S3,對所述混合物進行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成液晶層,所述液晶層與第一基板和第二基板構成液晶盒;
S4,在所述第一基板或第二基板的背面制作網(wǎng)點,然后在含有網(wǎng)點的基板的側面組合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℃的溫度范圍內進行;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;
進一步的,在步驟S4中,所述含有網(wǎng)點的基板為非玻璃材質基板;
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,能夠實現(xiàn)無偏光片下的亮暗顯示,且將顯示器中某一基板制成導光板,替代了傳統(tǒng)獨立的背光模組,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現(xiàn)了超薄化,同時其穿透率高。
附圖說明
下面結合附圖來對本發(fā)明作進一步詳細說明。
圖1為傳統(tǒng)液晶顯示器的結構示意圖;圖中附圖標記的含義如下: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)結構示意圖;圖中附圖標記的含義如下: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態(tài)結構示意圖;圖中附圖標記的含義如下: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13的基板11的俯視圖;圖中附圖標記的含義如下:11-含有網(wǎng)點的基板(即第一基板),13-網(wǎng)點,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13的基板11的側視圖;圖中附圖標記的含義如下:11-含有網(wǎng)點的基板(即第一基板),13-網(wǎng)點,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。
具體實施方式
為使本發(fā)明更加容易理解,下面將結合實施例和附圖來詳細說明本發(fā)明,這些實施例僅起說明性作用,并不局限于本發(fā)明的應用范圍。
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,其結構如圖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相對設置的第二基板12以及設于所述第一基板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構,所述聚合物分散液晶結構包括聚合物層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)設有網(wǎng)點13;所述超薄型液晶顯示器還包括設于含有網(wǎng)點13的基板11(即第一基板)側面的LED燈條14。
本發(fā)明將含有網(wǎng)點13的基板11用作導光板,其上面設置的網(wǎng)點13用于傳導其側邊設置的LED燈條14發(fā)出的光線,將光線均勻從側邊導入并均勻導向液晶盒100中,從而實現(xiàn)背光的作用。網(wǎng)點13的制作方式與通常的導光板相類似,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13的設計與通常的導光板設計相類似,根據(jù)靠近LED燈條的遠近不同,設置不同的網(wǎng)點密度與大小,用于實現(xiàn)光線在含有網(wǎng)點13的基板11中均勻的分布并將光線均勻的導向液晶盒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)生聚合反應制得,通過聚合反應形成高分子量的固態(tài)、透明性好的物質。
具體的,基于混合物的重量計,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,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13的基板11為非玻璃材質基板。具體的,所述含有網(wǎng)點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,當超薄型液晶顯示器處于關態(tài)(即液晶盒100上施加的電壓為零)時,液晶滴22內的液晶分子隨機排列,入射的光線受液晶滴22和聚合物層21界面,液晶滴22內散亂排列的液晶分子等的折射、反射和散射等作用,原來準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之間設置可聚合單體與液晶分子的混合物;基于混合物的重量計,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,形成高分子量的固態(tài)、透明性好的物質,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℃的溫度范圍內進行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構成液晶層200,所述液晶層200與第一基板11和第二基板12構成液晶盒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,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13,然后在含有網(wǎng)點13的基板11(即第一基板)的側面組合LED燈條14制得所述超薄型液晶顯示器。
所述含有網(wǎng)點13的基板11為非玻璃材質基板,具體的,所述含有網(wǎng)點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,能夠實現(xiàn)無偏光片下的亮暗顯示,且將顯示器中某一基板制成導光板,替代了傳統(tǒng)獨立的背光模組,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現(xiàn)了超薄化,同時其穿透率高。
應當注意的是,以上所述的實施具體實施方式僅用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的任何限制。通過參照典型實施例對本發(fā)明進行了描述,但應當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。可以按規(guī)定在本發(fā)明權利要求的范圍內對本發(fā)明作出修改,以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內對本發(fā)明進行修訂。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)明可擴展至其他所有具有相同功能的方法和應用。