一种lcd红外光阀器件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LCD红外光阀器件，包括：上玻璃基板和下玻璃基板，彼此平行对置以形成液晶盒；设置在上玻璃基板内侧的第一电极；设置在下玻璃基板内侧的对应于第一电极的第二电极；填充在上玻璃基板和下玻璃基板之间的液晶盒中的液晶层，上玻璃基板、下玻璃基板的相对内侧设置有金属层，第一电极、第二电极上涂覆有液晶定向层；上玻璃基板和下玻璃基板的外侧分别镀有增透膜。本实用新型通过在公共电极非显示区域及走线保留金属材质，包裹在ITO的表层，金属的电阻小，ITO的阻值大，在非显示区域使用金属层覆盖可减少由于走线不均匀造成的显示笔段电压不同的显示不均；金属层的厚度小于500nm，不会影响成盒的盒厚。
【专利说明】
一种LCD红外光阀器件
技术领域
[0001] 本实用新型涉及液晶显示屏技术领域，具体涉及一种IXD红外光阀器件。
【背景技术】
[0002] 近年来，高清晰度电视(HDTV)的技术发展非常迅速，发展起了许多新型的显示技 术，如：等离子体显示(PDP)技术、薄膜晶体管（TFT)显示技术、数字微反射镜显示(DMD)技 术、以及硅基液晶反射式(LCOS)显示技术等等。另外，利用液晶光阀（LCLV)技术，也是实现 高分辨率投影显示的潜在途径之一。
[0003] 目前，一般的液晶显示屏光阀均采用普通的TN/HTN类型的。它的结构类型与市面 上的普通LCD是无差异。这一类的光阀产品只适用在可见光源的适用上，如电焊遮光面具、 变色眼镜等。但对不同领域的需求，在人眼非可见光领域（如红外光）的光阀产品还是个空 白领域。
[0004] 现有LCD设计，液晶显示屏中的COM电极（公共电极)及SEG电极（扫描电极）的设计 采用的是实心ΙΤ0,这两种电极通过指定摩擦定向以及电极的重叠来达到液晶分子定向和 显示内容.它的结构为普通的LCD结构没有有明显的差异。普通的LCD结构为:偏光片_玻璃_ 电极-PI层-液晶(+边框胶)_PI层-电极-玻璃-偏光片。此类LCD的制作过程为:玻璃清洗-涂 胶-曝光-显影-蚀刻-脱模-二次清洗-PI涂覆-固化-摩擦定向-丝印-喷粉-对位-边框胶固 化-切割-灌晶-整形-密封灌晶口……系列后段加工工序。此类产品为普通的光阀产品，只 对普通的可见光有过滤筛选的的作用。对一些红外线/紫外线无筛选的功能。对一些特殊的 光信号起不到过滤检测等等的作用。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种对非可见红外光的具 有透射过滤筛选，减少光的反射达到增透的效果的LCD红外光阀器件。
[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007] -种LCD红外光阀器件，包括:上玻璃基板和下玻璃基板，彼此平行对置以形成液 晶盒;设置在所述上玻璃基板内侧的第一电极;设置在所述下玻璃基板内侧的对应于所述 第一电极的第二电极;填充在所述上玻璃基板和所述下玻璃基板之间的液晶盒中的液晶 层，其特征在于:所述上玻璃基板、下玻璃基板的相对内侧设置有金属层，所述第一电极、第 二电极上涂覆有液晶定向层;所述上玻璃基板和下玻璃基板的外侧分别镀有增透膜。
[0008] 具体的，所述上玻璃基板和下玻璃基板为表层镀有金属层的ITO玻璃基板，所述金 属层为ITO玻璃基板的非显示区域蚀刻出的金属走线。
[0009] 具体的，所述第一电极为COM电极，所述第二电极为SEG电极，所述COM电极和SEG电 极正交重叠设置，且COM电极内被蚀刻掉的部分与SEG电极内的被蚀刻掉的部门呈平行相间 均距排列。
[0010] 具体的，所述上玻璃基板和下玻璃基板通过边框胶和加入边框胶里的玻璃粉PF固 定构成液晶盒。
[0011] 基于同一构思，本实用新型还提供一种LCD红外光阀器件的制作方法，包括以下步 骤：
[0012] S1、在两对称的玻璃基板内侧上光刻电极和金属层；
[0013] S2、在玻璃基板的绝缘层表面印刷液晶定向层；
[0014] S3、对液晶定向层进行定向；
[0015] S4、制盒；
[0016] S5、对制成的空盒减薄及增透膜；
[0017] S6、灌液晶封盒口。
[0018] 在所述步骤Sl具体为:所述上玻璃基板和下玻璃基板为表层镀有金属层的ITO玻 璃基板，在该ITO玻璃基板的非显示区域蚀刻出金属走线，在保留了金属区域后的基础上对 ITO玻璃基板的上ITO层内侧光刻所需要的COM电极，在下玻璃基板的下ITO层光刻长条形的 SEG电极。
[0019] 所述步骤S2具体为:在光刻好的电极上涂覆所需要的液晶定向层。
[0020] 所述步骤S3具体为:将上玻璃基板和下玻璃基板通过框胶和加入边框胶里的玻璃 粉PF固定构成玻璃液晶盒，所述COM电极和SEG电极正交重叠设置，且COM电极内被蚀刻掉的 部分与SEG电极内的被蚀刻掉的部门呈平行相间均距排列。
[0021] 作为优选，所述步骤S2具体为:在玻璃基板的上绝缘层下表面印刷上PI垂直定向 层，在玻璃基板的下绝缘层上表面印刷下PI垂直定向层，其中上PI垂直定向层和下PI垂直 定向层的预倾角为3~7°，厚度均为500 A~95UA，固化温度均为270°C+2(TC，并高温烤 炉固化保温60min或走热板固化IOmin~15min。
[0022] 所述步骤S3中的对液晶定向层进行定向具体采用摩擦定向，其中摩擦布的密度为 20000根/cm2~8000根/cm2,上玻璃基板与下玻璃基板的摩擦夹角为90°~240°，摩擦压入 量为0.4mm~0.6mm，摩擦轮转速为500rpm~1200rpm,平台速度50mm/sec~100mm/sec。
[0023] 作为优选，所述步骤S4具体为：
[0024] 在上玻璃基板丝印框胶，在下玻璃基板丝印导电金球，并在下玻璃基板丝印框胶， 在上玻璃基板丝印导电金球。其中，若上玻璃基板有出Ping角，则不用印导电金球。一般的 LCD是需对下玻璃喷粉作为制盒的支撑物的，但此类设计则不喷中心粉，只依靠胶边粉支 撑。
[0025] 组合上玻璃基板和下玻璃基板形成玻璃液晶盒，其中玻璃液晶盒厚度为3.5μπι~ 8.0μηι。所述步骤S6具体采用电致双折射液晶。其中液晶的ne = l .50~1.90，η0=1.30~ 1 · 70。液晶层的光程差And = 0 · 5um~3 · Oum。
[0026] 本实用新型相比现有技术具有以下优点及有益效果：
[0027] (1)本实用新型通过在公共电极非显示区域及走线保留金属材质，包裹在ITO的表 层，金属的电阻小，ITO的阻值大，在非显示区域使用金属层覆盖可减少由于走线不均匀造 成的显示笔段电压不同的显示不均(光暗）；由于金属层的方块电阻小于3欧/□，金属层的 厚度小于500nm，不会影响成盒的盒厚。
[0028] (2)玻璃基板的表面电阻为200~600欧/□，ITO层越厚对光的折射率越低，在 1550nm的光透过率能达到98%以上，ITO的厚度约为IOnm左右。
[0029] (3)蚀刻线条的线间距为2~10um，间距小透光的面积才小，对滤光光效果的面积 才高，同时控制区域达到可选择性区域滤光。
[0030] (4)玻璃中心成盒不喷中心粉(space粉），space粉对液晶的旋光效果有干扰作用， 在点亮状态下会有满屏小白点（漏光），不喷粉靠热压岗位控制盒厚，避免中心粉造成的漏 光。
[0031] (5)玻璃厚度减薄，用较大的玻璃厚度生产空盒，减少生产过程中的破片，提升良 率。在成盒后保护好里层，用蚀刻法对玻璃减薄至所需的厚度，单片玻璃的厚度可减薄至 0.2mm~0.3mm，玻璃减薄后光的透过率会更高，能达到99%以上。
[0032] (6)对减薄后的玻璃上下层各镀一层增透膜(AR膜），光的入射角度为O~15°，镀AR 膜能减少光的反射达到增透的效果。
[0033] (7)液晶品质选用电致双折射液晶，有效对非可见红外光的透射选择。
【附图说明】
[0034]图1为一种IXD红外光阀器件的结构示意图。
[0035] 图2为IXD红外光阀器件的制作流程图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。
[0037] 实施例
[0038]如图1所示，本实施例提供一种LCD红外光阀器件，包括:上玻璃基板1和下玻璃基 板2，彼此平行对置以形成液晶盒;设置在所述上玻璃基板1内侧的第一电极3;设置在所述 下玻璃基板2内侧的对应于所述第一电极3的第二电极4;填充在所述上玻璃基板1和所述下 玻璃基板2之间的液晶盒中的液晶层5，所述上玻璃基板1、下玻璃基板2的相对内侧设置有 金属层6,所述第一电极3、第二电极4上涂覆有液晶定向层7;所述上玻璃基板1和下玻璃基 板2的外侧分别镀有增透膜8。
[0039]本实施例中，所述上玻璃基板1和下玻璃基板2为表层镀有金属层的ITO玻璃基板， 所述金属层6为ITO玻璃基板的非显示区域蚀刻出的金属走线。
[0040] 其中，所述第一电极3为COM电极，所述第二电极4为SEG电极，所述COM电极和SEG电 极正交重叠设置，且COM电极内被蚀刻掉的部分与SEG电极内的被蚀刻掉的部门呈平行相间 均距排列。
[0041 ]具体的，所述上玻璃基板1和下玻璃基板2通过边框胶9和加入边框胶9里的玻璃粉 PF固定构成液晶盒。
[0042] 如图2,一种上述所述IXD红外光阀器件的制作方法，包括以下步骤：
[0043] Sl、在镀有金属层的ITO玻璃基板上光刻金属层。具体为:在上玻璃基板的上金属 层内侧光刻各类型COM电极，蚀刻掉显示区域的金属，在下玻璃基板的上金属层内侧光刻各 类型SEG电极，蚀刻掉显示区域的金属，蚀刻后保留的金属层为直线条状、直角状、菱形状、 矩形状、块状中的任何一种图形。重点在于保护好金属层下的ITO不受金属蚀刻液的损害。
[0044] S2、在上下ITO玻璃基板上蚀刻出所需要的各种电极图形。具体为:在光刻车间通 过涂胶-曝光-显影蚀刻等一些列工序把不需要的ITO蚀刻掉，保留所需要的显示图案和走 线等。重点是保护好金属层及蚀刻出细线和细间距。
[0045] S3、在上下ITO玻璃基板上的显示区域印刷PI垂直定向层。具体为：在上玻璃下表 面印刷上PI垂直定向层，在下玻璃上表面印刷下PI垂直定向层。其中，上PI垂直定向层和下 PI垂直定向层均由以聚酰亚胺或者聚亚醯胺酸为主的有机高分子材料组成，固化温度均为 270°C + 20°C，并高温烤炉固化保温60min或走热板固化IOmin~15min，厚度均为 .500義~9(丨(丨A (A:angstrom，埃，是一个长度单位，1埃=10-1Q米），预倾角在3~7°范围 内。
[0046] S4、对PI液晶定向层进行定向。用最常用的绒布摩擦法对PI表层进行摩擦，摩擦的 参数为轮子转速700~1200转/分钟、台版走速30~70mm/s、摩擦角度为180° (最终成盒后的 上下层PI沟槽夹角）。
[0047] S5、印刷边框胶/导电点。在玻璃基板丝印框胶、丝印导电金球(两面出脚则不用）； 具体为:在上玻璃基板丝印框胶，在下玻璃基板丝印导电金球，过预烘炉把边框胶/金球浆 的稀释剂蒸发掉。
[0048] S6、组合上下玻璃基板形成液晶空盒。利用上下基板的对位标志，利用300~400nm 波段的光源CCD镜头及对位机进行精确对准贴合。80埃米厚度的ITO层不同的光源难分辨， 必须用到300~400nm波段的光源组合镜头才能分辨，组合的精度在5um内。
[0049] S7、对液晶盒减薄。普通的LCD单片玻璃厚度在0.4mm以上，单厚度越厚对光的透过 率影响越大，但太薄线上的无法操作(容易破玻璃），固在0.4~1.1mm厚的玻璃生产空盒，再 用始湿法蚀刻减薄玻璃至0.4mm以下。本实施例做0.3mm的厚度。
[0050] S8、对液晶盒表层镀膜。对减薄后的上下层ITO玻璃基板表面镀一层增透膜(又称 为AR膜），可根据光线的波段镀不同厚度的膜，减少光线的反射达到增透的效果。
[0051] S9、对液晶盒进行印刷保护膜。因镀的AR膜在后续的操作中会有刮花的风险，固在 切割前印刷一层保护膜防止刮花。
[0052] S10、产品切割灌晶。生产的是对玻璃尺寸要远远大于单粒产品的尺寸，把玻璃切 层小粒，然后插入灌晶条灌晶。
[0053] Sll、封口进胶。在液晶进满后，擦干净灌晶口，点UV封口胶，冷冻使液晶收缩进胶。 [0054] S12、残余液晶清洗。把在灌晶过程中由于毛细现象夹缝中的液晶和封口边缘的液 晶清洗干净。
[0055] S13、测试检测。对产品的缺陷检测，挑出不良品。
[0056]上述工序完成后、根据产品实际需要，进行压FPC等加工，对产品外电路的连接加 工，检测。
[0057]本实用新型通过在公共电极非显示区域及走线保留金属材质，包裹在ITO的表层， 金属的电阻小，ITO的阻值大，在非显示区域使用金属层覆盖可减少由于走线不均匀造成的 显示笔段电压不同的显示不均（光暗）；金属层的方块厚度小于3欧/□(电阻法检测镀铝层 的厚度用表面电阻来表示，单位是Ω/□，数值越大说明镀铝层厚度越薄，一般真空镀铝薄 膜的表面电阻值为1.0 - 2.5 Ω/□，国家标准GB/T 15717-1995《真空金属镀层厚度测试方 法电阻法》对这一方法进行了详细的规定），金属层的厚度需小于500nm，不然会影响成盒的 盒厚。
[0058]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述 实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替 代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种LCD红外光阀器件，包括:上玻璃基板和下玻璃基板，彼此平行对置以形成液晶 盒;设置在所述上玻璃基板内侧的第一电极;设置在所述下玻璃基板内侧的对应于所述第 一电极的第二电极;填充在所述上玻璃基板和所述下玻璃基板之间的液晶盒中的液晶层， 其特征在于:所述上玻璃基板、下玻璃基板的相对内侧设置有金属层，所述第一电极、第二 电极上涂覆有液晶定向层;所述上玻璃基板和下玻璃基板的外侧分别镀有增透膜。2. 根据权利要求1所述的LCD红外光阀器件，其特征在于，所述上玻璃基板和下玻璃基 板为表层镀有金属层的ITO玻璃基板，所述金属层为ITO玻璃基板的非显示区域蚀刻出的金 属走线。3. 根据权利要求2所述的LCD红外光阀器件，其特征在于，所述第一电极为COM电极，所 述第二电极为SEG电极，所述COM电极和SEG电极正交重叠设置，且COM电极内被蚀刻掉的部 分与SEG电极内的被蚀刻掉的部门呈平行相间均距排列。4. 根据权利要求3所述的LCD红外光阀器件，其特征在于，所述上玻璃基板和下玻璃基 板通过边框胶和加入边框胶里的玻璃粉PF固定构成液晶盒。
【文档编号】G02F1/1333GK205539854SQ201520951443
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年11月25日
【发明人】曾新勇, 王海, 廖文卓
【申请人】康惠（惠州）半导体有限公司