液晶显示屏的制作方法

专利名称：液晶显示屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示屏，尤其涉及一种可在低温下工作的液晶显示屏。
背景技术：
液晶显示因为低功耗、小型化及高质量的显示效果，成为了最佳的显示 方式之一。液晶显示因为低功耗、小型化及高质量的显示效果，成为了最佳
的显示方式(请参见 "Atomic-beam alignment of inorganic materials for liquid-crystal displays" , P. Chaudhari， et al.， Nature, vol 411， p56 (2001))。 目前 较为常用的液晶显示屏为TN (扭曲向列)、IPS (平面旋转)和VA (垂直配 向)模式的液晶显示屏。这些模式的液晶显示屏均是通过控制液晶分子的扭 转方向进而控制光的通断状态。
但是，现有的液晶显示屏的低温工作特性比较差，从而极大地妨碍了液 晶显示屏在低温环境中的使用。造成液晶显示屏低温下不能正常工作的原因 主要有以下两点第一，液晶显示屏的域值电压是温度的函数，随着温度的 下降，域值电压要升高，所以，域值电压的变化会造成对比度的劣化。第二， 液晶显示屏是基于液晶分子状态的改变，而实现显示功能的。所述液晶分子 改变的过程为一种分子过程，其响应速度要比原子过程、电子过程慢得多， 无论是上升还是下降过程，都是一个由动力克服阻力而使液晶分子状态变化 的过程，即使在室温时也是如此。随着环境温度下降，液晶分子的粘度加大， 使得液晶分子状态改变的阻力也随之加大，响应速度就变得更慢。在温度下 降到液晶相的转变温度以下时，液晶分子将转变成晶态而失去流动性，使液 晶显示器无法工作。故，怎样使液晶显示屏在低温下正常工作成为了一个研 究热点。
现有技术采用在液晶盒的内侧或外侧设置一加热层对液晶显示屏进行温 度补偿，从而使得液晶显示屏在低温下工作。所述加热层的材料通常采用铟 锡氧化物透明导电膜或者通透率较高的金属网。然而，由于加热层设置在液晶盒外部，必须将显示屏整体加热后才能使液晶分子维持在正常工作温度， 加热层产生的热量大部分散失掉，只有一小部分通过热传导加热了液晶分子 而真正有用。故此种加热方式的效率低，能耗大，而且需要一定的预热时间， 响应速度慢，加热性能不够理想，因此采用上述加热层的液晶显示屏无法有 效改善低温显示效果。
有鉴于此，确有必要提供一种可在低温下工作、高效、节能并且响应速 度快的液晶显示屏。

发明内容
一种液晶显示屏，其包括 一上基板； 一下基板，所述下基板与所述上 基板间隔相对设置； 一液晶层，设置于所述上基板与所述下基板之间；所述 上基板或/和下基板包括一透明加热层，其中，所述透明加热层包括多个碳纳 米管。
与现有技术相比较，所述液晶显示屏具有以下优点其一，透明加热层 包括多个碳纳米管，碳纳米管透明加热层的可见光透射率可高达95%，不影 响液晶显示屏的显示质量。其二，爿暖纳米管本身具有一定的电阻，通电后可 以迅速发热，而碳纳米管透明加热层的厚度极薄，约为数十纳米，其热惯性 小，因此加热、冷却的响应时间快，适于显示器应用。其三，加热层设置于 液晶盒内部，加热时可直接加热附近的液晶分子，而不必耗费大量的能量加 热液晶盒的玻璃及其外部结构，因此加热效率高。


图1是本技术方案第一实施例的液晶显示屏的立体结构示意图。 图2是本技术方案第 一 实施例的碳纳米管薄膜的扫描电镜照片。 图3是本技术方案第一实施例的束状结构的碳纳米管长线的扫描电镜照片。
图4是本技术方案第一实施例的绞线结构的碳纳米管长线的扫描电镜照片。
图5是本技术方案第一实施例的透明加热层的俯视结构示意图。
图6是本技术方案第一实施例的对液晶显示屏的进行温度补偿的工作电路示意图。
图7是本技术方案是本技术方案第一实施例的脉冲电压的曲线图。 图8是本技术方案第二实施例的液晶显示屏的立体结构示意图。 图9是沿图8所示的IX-IX的剖视图。 图IO是沿图8所示的线X-X的剖视图。
图11为本技术方案第三实施例的液晶显示屏的側面结构示意图。 图12为本技术方案第三实施例薄膜晶体管面板的俯视图。
具体实施例方式
以下将结合附图详细说明本技术方案的液晶显示屏。
请参阅图1,本技术方案第一实施例所提供一种单像素的液晶显示屏 20,其包括一上基板201、 一下基板200, —液晶层238,所述液晶层238 设置于上基板201与下基板200之间。
所述下基板200包括一第一基体202、 一第一透明加热层207及一第一 导电配向层204。所述第一透明加热层207设置于第一基体202与第一导电 配向层204之间，所述第一导电配向层204靠近液晶层238设置。进一步地， 所述下基板200包括一第一绝缘层230，第一绝缘层230设置于第一透明加 热层207与第一导电配向层204之间，使第一透明加热层207与第一导电配 向层204之间电绝纟彖。
所述上基板201包括一第二基体222、 一第二透明加热层227及一第二 导电配向层224。所述第二透明加热层227设置于第二基体222与第二导电 配向层224之间，第二导电配向层224靠近液晶层238设置。进一步地，所 述上基板201包括一第二绝缘层232，第二绝缘层232设置于第二透明加热 层227与第二导电配向层224之间，使第二透明加热层227与第二导电配向 层224之间电绝缘。
所述笫 一基体202与第二基体222选用硬性或柔性的透明材料，如玻璃、 石英、金刚石或塑料等。第一基体202与第二基体222用于支撑透明加热层 与导电配向层。本实施例中，所述第一基体202和第二基体222的材料为三 乙酸纤维素(cellulose triacetate, CTA)等。可以理解，所述第一基体202与第 二基体222的材料可以相同，也可以不同。
7所述液晶层238包括多个长棒状的液晶分子。所述液晶层238的液晶材 料为常用的液晶材料，根据液晶显示屏模式的不同，液晶材料的选择也不同。 进一步地，还可在第一导电配向层204与第二导电配向层224之间设置多个 支撑体(未标示)，用以支撑液晶分子，防止第一导电配向层204和第二导电 配向层224对其的挤压。所述支撑体为聚乙烯(polyethylene)小球，该聚乙烯 小球的直径为l-10微米。本实施例中，所述聚乙烯小球的直径为5微米。
所述第一导电配向层204和第二导电配向层224可分别包括一透明电极和 一配向层，所述配向层靠近液晶层设置。具体地，所述第一导电配向层204 包括一第一透明电极204a和一第一配向层204b;第二导电配向层224包括一第 二透明电极224a和一第二配向层224b。所述第一透明电极204a和第二透明电 极224a为由开孔率较高的不透明金属电极和铟锡氧化物透明导电膜构成。所 述第一配向层204b、第二配向层224b由高分子材料聚酰亚胺形成。当液晶显 示屏为TN模式时，第一配向层204b、第二配向层224b经磨擦法处理后，在所 述第一配向层204b、第二配向层224b的表面上形成多个沟槽，该沟槽可组成 第一沟槽208和第二沟槽228，用于使液晶分子定向排列，所述第一沟槽208 与第二沟槽228排列方向相互垂直。根据液晶显示屏模式的不同，所述第一配 向层204b和第二配向层224b还可进一步包括多个配向角的结构。形成配向结 构的方法还包括非接触式方法如倾斜蒸镀SiOx、离子束照射、等离子体照射 等。可以理解，配向层为一可选择结构，其具体情况根据液晶显示屏的模式 的不同而不同。
所述第一透明加热层207和第二透明加热层227包4舌多个石友纳米管。可 以理解，所述第一透明加热层207和第二透明加热层227包括一碳纳米管结 构，该碳纳米管结构包括一碳纳米管层或一碳纳米管复合材料层。
所述碳纳米管层包括多个无序排列或有序排列的碳纳米管。优选地，所 述碳纳米管层中的碳纳米管有序排列且均勻分布。进一步地，所述碳纳米管 层包括至少 一层碳纳米管薄膜，该碳纳米管薄膜是从碳纳米管阵列中直接拉 取获得。该碳纳米管薄膜包括沿同一方向择优取向排列的多个碳纳米管，该 多个碳纳米管首尾相连且沿碳纳米管薄膜的拉伸方向择优取向排列，请参见 图2。多个碳纳米管之间通过范德华力相互连接，具体地， 一方面，首尾相 连的碳纳米管之间通过范德华力相互连接，另一方面，择优取向的碳纳米管之间通过范德华力结合，故，该碳纳米管薄膜具有较好的自支撑性和柔韧性。 当所述碳纳米管层包括至少两层碳纳米管薄膜时，所述至少两层碳纳米管薄 膜重叠设置，相邻的两层碳纳米管薄膜中的碳纳米管的排列方向具有一交叉
角度a， 0^0^90°,具体可依据实际需求制备。
所述碳纳米管层还可由多个碳纳米管长线平行排列组成。所述碳纳米管 长线包括由多个首尾相连且沿碳纳米管长线的轴向/长度方向择优取向排列 的碳纳米管。具体地，该碳纳米管长线可为一束状结构的碳纳米管长线，该 束状结构的碳纳米管长线中的碳纳米管沿碳纳米管长线的轴向/长度方向平 行排列，请参见图3。该碳纳米管长线还可为一绞线结构的碳纳米管长线， 该绞线结构的碳纳米管长线中的碳纳米管沿碳纳米管长线的轴向/长度方向 螺旋排列，请参见图4。碳纳米管长线中的碳纳米管通过范德华力紧密结合。
所述碳纳米管层还可为至少一层碳纳米管薄膜与多个碳纳米管长线组 成的层状结构，该碳纳米管长线平行或交叉地排列于碳纳米管薄膜的表面。
所述碳纳米管复合材料层包括聚合物材料基体及一碳纳米管层。该碳纳 米管层复合于聚合物材料基体的内部或表面，碳纳米管层与聚合物基体复合 后，维持碳纳米管层的结构不变。所述聚合物材料包括苯丙环丁烯、聚酯膜、 丙烯酸树脂或聚对苯二曱酸乙二醇酯。
上述的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的 一种或几种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米 10纳米，双壁碳纳米管 的直径为1.0纳米 15纳米，多壁碳纳米管的直径为1.5纳米 50纳米。
所述透明加热层可覆盖基体的整个表面。也可将所述透明加热层设计成 图形化的结构的加热层，该图形化的结构可通过激光刻蚀等方法在透明加热 层的表面按照实际需要刻蚀形成。当透明加热层包括多个平行排列的碳纳米 管长线时，多个碳纳米管长线也可直接形成图形化结构的透明加热层。所述 具有图形化的结构的透明加热层设置于基体与绝缘层之间。请参见图5，本 实施例中，第一透明加热层207为一图形化结构的透明加热层，其覆盖于第 一基体202的靠近液晶层238的表面。可以理解，可仅设置一层透明加热层 于第一基体202与第一导电配向层204之间或第二基体222与第二导电配向 层224之间。
所述绝缘层对应于透明加热层设置，用于使透明加热层与导电配向层之间保持电绝缘。所述绝缘层材料包括二氧化硅、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、 旋涂氧化硅(SOG)或氮化硅等。绝缘层的厚度为5纳米-10微米。
所述液晶显示屏200进一步包括至少一个偏振片(未示出)，该偏振片 可设置于第一基体202和/或第二基体222远离液晶层的表面。当然，所述偏 振片也可设置于第一基体202与第一透明加热层207之间或/和第二基体222 与第二透明加热层227之间。具体设置方式，可根据实际需要进行选择。
上述的第一透明加热层207、第二透明加热层227通过温度控制系统控 制其加热的温度。温度控制系统的示意图如图6所示，其包括温度传感器10、 信号处理单元20、数模转换模块30、微处理器40及可控电源50。其中，温 度传感器10与信号处理单元20电连接，信号处理单元20与数模转换模块 30电连接，数模转换模块30与微处理器40电连接，微处理器40与可控电 源50电连接。第一透明加热层207或/和第二透明加热层227与可控电源50 电连接。进一步地，数模转换模块30还与一参考电压70电连接。其中，微 处理器40为一单片机系统。
以下将介绍用第一透明加热层207或/和第二透明加热层227对液晶显 示屏200加热的工作原理。温度传感器10设置于所述液晶显示屏200的内 部，对液晶显示屏200的内部温度进行采样，采样后的模拟信号在信号处理 单元20进行信号放大和滤波；然后传输给模数转换模块30进行模数转换， 转换后得数字信号经微处理器40处理后，当数字信号显示液晶显示屏200 内部的温度低于一较低参考值时，微处理器40控制可控电源50输出一脉冲 电压至第一透明加热层207或/和第二透明加热层227，开始对液晶显示屏200 进行加热补偿。当加热到一定温度时，数字信号显示液晶显示屏200内的温 度高于一较高的参考值时，微处理器40控制可控电源50，使透明加热层207 或227断电，以防止液晶显示屏200过热。该脉沖电压的参数由孩i处理器才艮 据显示器的显示模式设定。请参见图7，当显示器的背光源的电压为一脉沖 电压10时，所述输出给透明加热层的脉冲电压20与背光源的脉冲电压10 的周期相同且占空比呈倒数关系，当背光源工作时，透明加热层停止加热， 当背光源关闭时，透明加热层加热。输出给透明加热层的脉冲电压20的幅 值与显示器的当前温度相关，当显示器的温度较低时，脉冲电压20的幅值 越大，当显示器的温度较高时，脉冲电压20的幅值越小。透明加热层以不影响显示器的显示效果为准。
在接入电源后，包含有碳纳米管的第一透明加热层207或/和第二透明加 热层227可产生焦耳热，通过热传导加热其附近的液晶层238。同时由于碳 纳米管是理想的黑体材料，加热时可产生红外热辐射，直接加热液晶层238 内的液晶分子。
碳纳米管可以^f艮方便地制成大面积的薄膜。本技术方案实施例中的碳纳 米管薄膜的面积为900平方厘米，其中该碳纳米管薄膜的长度为30厘米， 宽度为30厘米。该碳纳米管薄膜包括多个碳纳米管。将该碳纳米管薄膜连 接导线接入电源后，施加10伏 30伏的电压，通过温度测量仪发现该透明加 热层的温度为50°C~500°C。
请参阅图8、图9及图10,本技术方案第二实施例所提供一种单像素的 液晶显示屏30,其包括一上基4反301、 一下基^反300， 一液晶层338,所述 液晶层338设置于上基板301与下基板300之间。所述上基板301或/和下基 板300包括一透明加热层。
所述下基板300包括一第一基体302、 一第一透明加热层307及一第一 导电配向层304。所述第一透明加热层307设置于第一基体302与第一导电 配向层304之间，所述第一导电配向层304靠近液晶层338设置。进一步地， 所述上基板301包括一第一绝缘层330,第一绝缘层330设置于第一透明加 热层307与第一导电配向层304之间，使第一透明加热层307与第一导电配 向层304之间电绝缘。
所述上基板301包括一第二基体322、 一第二透明加热层327及一第二 导电配向层324。所述第二透明加热层327设置于第二基体322与第二导电 配向层324之间，第二导电配向层324靠近液晶层338设置。进一步地，所 述上基板301包括一第二绝缘层332,第二绝缘层332设置于第二透明加热 层327与第二导电配向层324之间，使第二透明加热层327与第二导电配向 层324之间电绝缘。
所述液晶显示屏30与第一实施例的液晶显示屏200结构大体相同，均 设置透明加热层对其进行加热。其不同之处在于，所述第一导电配向层304 或/和第二导电配向层324包括一有序碳纳米管层。由于所述有序碳纳米管层 具有导电性能，可同时起到对液晶分子定向和导电的作用，可以简化液晶显示屏30的结构和减小液晶显示屏30的厚度。
进一步地，所述有序碳纳米管层包括至少一层碳纳米管薄膜，该碳纳米 管薄膜是从碳纳米管阵列中直接拉取获得。进一步地，该碳纳米管薄膜包括 沿同 一方向择优取向排列的多个碳纳米管，该多个碳纳米管首尾相连且沿碳 纳米管薄膜的拉伸方向择优取向排列，请参见图2。多个碳纳米管之间通过 范德华力相互连接，具体地， 一方面，首尾相连的碳纳米管之间通过范德华 力相互连接，另一方面，择优取向的碳纳米管之间通过范德华力连接，故， 该碳纳米管薄膜具有较好的自支撑性和柔韧性。当所述有序碳纳米管层包括 至少两层碳纳米管薄膜时，所述至少两层碳纳米管薄膜重叠设置；相邻的两 层碳纳米管薄膜中的碳纳米管的排列方向相同，具体可依据实际需求制备。 所述碳纳米管薄膜中的多个碳纳米管之间存在间隙，故上述碳纳米管层具有 多个平行且均匀分布的间隙。可以理解，有序碳纳米管层上的间隙可组成第 一沟槽308或第二沟槽328，所述的间隙的宽度为小于l微米。
所述有序碳纳米管层还可为由多个碳纳米管长线紧密平行排列组成的薄
膜层。所述碳纳米管长线包括由多个首尾相连且沿碳纳米管长线的轴向/长度
方向择优取向排列的碳纳米管。具体地，该碳纳米管长线为一束状结构的碳
纳米管长线，该束状结构的碳纳米管长线中的碳纳米管沿碳纳米管长线的轴
向/长度方向平行排列，请参见图3。该碳纳米管长线还可为一绞线结构的碳
纳米管长线，该绞线结构的碳纳米管长线中的碳纳米管沿碳纳米管长线的轴
向/长度方向螺旋排列，请参见图4。碳纳米管长线中的碳纳米管通过范德华
力紧密结合。所述碳纳米管层中多个碳纳米管长线之间具有平行且均匀分布
的间隙，该间隙的宽度小于l微米。所述间隙可用作第一沟槽308和第二沟
槽328，从而对液晶分子进行配向。当第一导电配向层304中的碳纳米管长
线的排列方向与第二导电配向层324的排列方向垂直时，第一沟槽308和第
二沟槽328的方向相互垂直。所述第一导电配向层304和第二导电配向层324
的厚度范围分别在10纳米 5微米之间。
所述碳纳米管有序层还可为至少一层碳纳米管薄膜与多个平行排列碳
纳米管长线组成的层状结构，该多个平行排列的碳纳米管长线设置于碳纳米
管薄膜的表面。
进一步地，当第一导电配向层304或/和第二导电配向层324为一碳纳米
12管层时，为了防止碳纳米管层脱落,'还可在碳纳米管层靠近液晶层338的表 面设置一固定层。
本实施例中，所述第一导电配向层304包括一第一有序碳纳米管层304a 和一笫一固定层304b，所述第二导电配向层324包括一第二有序碳纳米管层 324a和一第二固定层324b。所述第一固定层304b和第二固定层324b分别设 置于第一导电配向层304和第二导电配向层324靠近液晶层338的表面。由 于第一导电配向层304中的第一有序^P友纳米管层304a和第二导电配向层324 中的第二有序碳纳米管层324a靠近液晶层338的表面分别具有多个平行且均 匀分布的间隙，故，所述第一固定层304b和第二固定层324b分别覆盖在第 一有序碳纳米管层304a和第二有序碳纳米管层324a靠近液晶层338的表面 时，会在第一固定层304b和第二固定层324b的表面形成多个平行且均匀分 布的沟槽；该沟槽可分别组成第一导电配向层304的第一沟槽308和第二导 电配向层324的第二沟槽328,所述第一导电配向层304的第一沟槽308和 第二导电配向层324的第二沟槽328相互垂直。
当所述固定层的材料为类金刚石的氢化物、氮化硅、不定型硅的氬化物、 碳化硅、二氧化硅、氧化铝、氧化铈、氧化锡、钛酸锌或钛酸铟时，可采用 蒸发、溅射或者等离子增强化学气相沉积(PECVD)生长的方法附着于第一碳 纳米管层304a和第二碳纳米管层324a的表面。当所述固定层的材料为聚乙 烯醇、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸曱酯或聚碳酸酯时，可采用甩胶法附着于第 一碳纳米管层304a和第二^B内米管层324a的表面。所述固定层的厚度为5 纳米 2孩i米。
本实施例中，所述第一有序碳纳米管层304a和第二有序碳纳米管层 324a分别为一个碳纳米管薄膜，且第一有序碳纳米管层304a的碳纳米管的 排列方向与所述第二有序碳纳米管层324a的碳纳米管的排列方向垂直，从 而使得第一导电配向层304的第一沟槽308与第二导电配向层324的第二沟 槽328的排列方向垂直，以便于对液晶层338中的液晶分子进行配向。具体 地，第一导电配向层304中的第一沟槽308沿X轴方向平行且定向排列；第 二导电配向层324中的第二沟槽328沿Z轴方向平行且定向排列。所述的第 一导电配向层304和第二导电配向层324的厚度范围分别在10纳米~50微米 之间。另，所述作为导电配向层中的碳纳米管层中的多个碳纳米管是有序定向排列的，故所述碳纳米管层具有对自然光的偏振作用，从而可以代替现有技
术中的偏振片起到偏振作用，使液晶显示屏30无需其他的偏振片，液晶显示屏30结构简单且厚度较小。
可以理解，本技术方案实施例所提供的液晶显示屏200， 300仅为单像素的液晶显示屏。进一步，还可以将多个上述的单像素液晶显示屏200, 300按照一预定规律设置，如点阵设置，用于多像素的液晶显示器中。该多个单像素的液晶显示屏可以釆用共用基板的方式设置，即釆用相同的大面积的笫一基板、第二基板。另，还可直接将上述的多个液晶显示屏组装在一起，用于多像素显示。
请参见图11，本技术方案第三实施例提供一种多像素液晶显示屏40，该液晶显示屏40包括一下基板400、 一上基板401， 一液晶层438，所述液晶层438设置于下基板400与上基板401之间。
所述下基板400包括一第一基体402、 一第一透明加热层407、 一第一绝缘层430及一薄膜晶体管阵列层404及一第一配向层406。所述第一透明加热层407与第一绝缘层430设置于第一基体402与薄膜晶体管阵列层404之间，所述第 一透明加热层407设置于第 一基体402与第 一绝缘层430之间，所述第一配向层406靠近液晶层438设置。
所述上基板401包括一第二基体422、 一第二透明加热层427及一导电配向层424。所述第二透明加热层427设置于第二基体422与导电配向层424之间，导电配向层424靠近液晶层438设置。进一步地，所述上基板401包括一第二绝缘层432，第二绝缘层432设置于第二透明加热层427与导电配向层424之间，使第二透明加热层427与导电配向层424之间电绝缘。所述导电配向层424包括一导电层424a及一第二配向层424b。
请参见图12,所述薄膜晶体管阵列层404包括多个源极线130、多个栅极线140、多个像素电极120及多个薄膜晶体管110。多个源极线130、多个栅极线140、多个像素电极120及多个薄膜晶体管110位于同一平面上。该多个源极线130按行相互平行设置，该多个栅极线140按列相互平行设置，该多个栅极线140与该多个源极线130交叉并绝缘设置，从而将该第一绝缘层430表面划分成多个网格区域，该每一网格区域中设置一像素电极120及一薄膜晶体管no,该薄膜晶体管包括一源极115、 一与该源极115间隔设置的漏极116、 一半导体层(图未示)、以及一栅极112，该源极115与一源极线130电连接，该漏极116与一像素电极120电连接，该半导体层与该源极115和漏极116电连接，该栅极112通过一绝缘层(图未示)与该半导体层114、源极115及漏极116绝缘设置并与一栅极线140电连接。
本实施例的第一液晶配向层406和第二配向层424可以由高分子材料聚酰亚胺形成，并经摩擦法或非接触式方法如倾斜蒸镀SiOx、离子束照射、等离子体照射等方法处理。所述配向层也可由一有序碳纳米管层。当第一配向层406采用碳纳米管层时，该碳纳米管层为一图形化的碳纳米管层，其包括多个呈矩阵排列且与像素电极120——对应设置的块状碳纳米管层，每个块状碳纳米管层之间相互绝缘以防止像素电才及120之间短路。该图形化的碳纳米管层可通过激光刻蚀一有序碳纳米管层形成。
本实施例所述的透明加热层和绝缘层与第一实施例和第二实施例所述的透明加热层和绝^彖层相同。
所述绝缘层材料包括二氧化硅、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、旋涂氧化硅(SOG)或氮化硅等。绝缘层的厚度为5纳米-10微米。
本技术方案实施例所述的液晶显示屏具有以下优点其一，透明加热层包括多个碳纳米管，碳纳米管的加热速度快、热滞后性小。其二，由于所述透明加热层设置于第一基体与第一导电配向层之间或/和第二基体与第二配向层之间，透明电极不易脱落，液晶显示屏的实际应用性能好，寿命较长。其三，由于所述碳纳米管层具有良好的导电性能，故本实施例中的液晶显示屏采用含有碳纳米管层的配向层时，无需额外增加透明电极层，从而可使得液晶显示屏具有较薄的厚度，简化液晶显示屏的结构。其四，覆盖一固定层于所述碳纳米管层的表面，可使得所述用作配向层的碳纳米管层在与液晶材料长时间接触时，不脱落，从而使得所述液晶显示屏具有较好的配向品质。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种液晶显示屏，其包括一上基板；一下基板，所述下基板与所述上基板相对且间隔设置；一液晶层，设置于所述上基板与所述下基板之间；所述上基板或/和下基板进一步包括一透明加热层；其特征在于，所述透明加热层包括多个碳纳米管。
2. 如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述透明加热层包括一碳纳 米管结构，该碳纳米管结构包括一碳纳米管层或一碳纳米管复合材料层。
3. 如权利要求2所述的液晶显示屏，其特征在于，所述碳纳米管层包括多个无 序排列或有序排列的碳纳米管。
4. 如权利要求2所述的液晶显示屏，其特征在于，所述石灰纳米管层包括至少一 层碳纳米管薄膜，该碳纳米管薄膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管首尾 相连且沿同一方向择优取向排列，碳纳米管之间通过范德华力结合。
5. 如权利要求4所述的液晶显示屏，其特征在于，所述碳纳米管层包括至少两 层重叠设置的碳纳米管薄膜，相邻的两层碳纳米管薄膜中的碳纳米管的排列 方向具有一交叉角度a,且0SaS0。。
6. 如权利要求2所迷的液晶显示屏，其特征在于，所述碳纳米管层包括多个紧 密平行排列的碳纳米管长线，该碳纳米管长线包括多个首尾相连且沿石友纳米 管长线的轴向方向平行排列或螺旋排列的碳纳米管，碳纳米管之间通过范德 华力结合。
7. 如权利要求2所述的液晶显示屏，其特征在于，所述碳纳米管复合材料层包 括一碳纳米管层及聚合物材料，该聚合物材料填充于该碳纳米管层内或分布 于^ 友纳米管层表面。
8. 如权利要求7所述的液晶显示屏，其特征在于，所述聚合物材料包括苯丙环 丁烯、聚酯膜、丙烯酸树脂或聚对苯二曱酸乙二醇酯。
9. 如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述透明加热层为图形化的 碳纳米管结构。
10. 如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述上基板和下基板进一步包括一基体及一导电配向层，所述透明加热层设置于基体与导电配向层之间。
11. 如如权利要求IO所述的液晶显示屏，其特征在于，所述导电配向层与透明加热层之间进一步包括一绝缘层，所述绝缘层材料为二氧化硅、聚曱基丙烯酸曱酯、旋涂二氧化硅或氮化硅，绝缘层的厚度为5纳米-10微米。
12. 如权利要求IO所述的液晶显示屏，其特征在于，所述导电配向层包括一有序 碳纳米管层，该碳纳米管层包括多个定向排列的碳纳米管，该多个碳纳米管 之间具有多个平行且均匀分布的间隙。
13. 如权利要求12所迷的液晶显示屏，其特征在于，所述上基板的导电配向层中 的中的碳纳米管排列方向与下基板的导电配向层中的碳纳米管排列方向垂 直。
14. 如权利要求12所述的液晶显示屏，其特征在于，所述导电配向层进一步包括 一固定层，该固定层设置于所述导电配向层靠近液晶层的表面，所述固定层 的材料为类金刚石的氢化物、氮化硅、不定型硅的氢化物、碳化硅、二氧化 硅、氧化铝、氧化铈、氧化锡、钛酸锌、钛酸铟、聚乙烯醇、聚酰亚胺、聚 曱基丙烯酸曱酯和聚^s友酸酯中的一种或几种。
15. 如权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述的透明加热层通过温度 控制系统控制其加热的温度，该温度控制系统包括温度传感器、信号处理单 元、数模转换模块、微处理器及可控电源，其中，温度传感器与信号处理单 元电连接，信号处理单元与数模转换模块电连接，数模转换模块与微处理器 电连接，微处理器与可控电源电连接，透明加热层与可控电源电连接。
16. —种液晶显示屏，其包括 一上基板；一下基板，所述下基板与所述上基板相对且间隔设置，所述下基板包括一薄 膜晶体管阵列层；一液晶层，设置于所述上基板与所述下基板之间； 所述上基板或/和下基板进一步包括一透明加热层； 其特征在于，所述透明加热层包括多个碳纳米管。
17. 如权利要求16所述的液晶显示屏，其特征在于，所述下基板进一步包括一基体及一配向层，所述透明加热层与薄膜晶体管阵列层设置于基体与配向层之 间，所述薄膜晶体管阵列层设置于透明加热层与配向层之间，所述配向层靠 近液晶层设置。
18. 如权利要求17所述的液晶显示屏，其特征在于，所述透明加热层与所述薄膜 晶体管阵列层之间进一步包括一绝缘层。
19. 如权利要求17所述的液晶显示屏，其特征在于，所述配向层包括一图形化的 有序碳纳米管层，该有序碳纳米管层包括多个呈矩阵排列且与像素电极一一 对应的块状碳纳米管层，块状碳纳米管层之间相互绝缘。
20. 如权利要求16所述的液晶显示屏，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列层包括 多个平行且等间隔排列的源极线与多个平行且等间隔排列的栅极线，多个栅 极线与该多个源极线交叉并绝缘设置形成多个网格区域； 每一网格区域中设置一像素电极及一薄膜晶体管；每个薄膜晶体管包括一源极、 一与该源极间隔设置的漏极、 一半导体层、以 及一栅极；该源极与源极线电连接；该漏极与像素电极电连接；该半导体层设置在源极与漏极之间并与该源极和漏极电连接； 该栅极通过一绝缘层与该半导体层、源极及漏极绝缘设置并与栅极线电 连接。
全文摘要
一种液晶显示屏，其包括一上基板；一下基板，所述下基板与所述上基板间隔相对设置；一液晶层，设置于所述上与所述下基板之间；所述上基板或/和下基板包括一透明加热层，其中，所述透明加热层包括多个碳纳米管。
文档编号G02F1/133GK101655620SQ20081014202
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者付伟琦, 亮 刘, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司