一种超薄型液晶显示器及其制作方法与流程

本发明属于液晶显示器技术领域，具体涉及一种超薄型液晶显示器及其制作方法。

背景技术：

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)包括外框、液晶面板和背光模组。液晶面板由彩色滤光片(color filter，CF)、薄膜晶体阵列基板(thin film transistor array substrate，TFT array substrate)以及此两基板中间填充的液晶(liquid crystal，LC)组成。CF和TFT基板的相对内侧设有透明电极。液晶显示器通过电场对液晶分子的取向进行控制，改变光的偏振状态，并通过偏光片对通过的偏振光实现光路的穿透和阻拦，达到显示的目的。例如，传统的液晶显示器(如图1所示)包括液晶面板和模组背光1。其中，液晶面板主要包含上基板5(厚度为0.5-0.7mm)、下基板3(厚度为0.5-0.7mm)、贴附在上基板5上表面上的上偏光片6(厚度为0.2mm)、贴附在下基板3下表面上的下偏光片2(厚度为0.2mm)以及夹在上基板5和下基板3中间的液晶层4(厚度非常薄，在整体厚度中可以忽略不计)。这样的结构使得整个液晶显示器非常厚，其厚度为11.4-21.8mm。

目前，液晶显示器作为电子设备的显示屏已经广泛应用于各种电子产品中。市场越来越追求电子设备高亮度、低功耗、薄型化，例如现在的笔记本电脑、手机、平板电脑等需要液晶显示器的电子设备越做越薄、越亮，同时又要低功耗，因此，液晶显示器也需要越做越薄，以及更高的穿透率来达到低耗下的高亮度。首先在穿透率方面，由于液晶面板本身不发光，需要由背光模组提供光源，由于LCD的穿透率很低，所以大部分的背光都被浪费掉，导致LCD对光的利用很低。LCD穿透率低来自多个因素，包括偏光片、CF和电极等，它们对光有遮挡和吸收的作用，尤其是偏光片和CF，他们的穿透率分别只有42％和30％，是LCD穿透率低的主要原因。而在薄型化方面，在整个液晶显示器中，背光模块的厚度占据了整个液晶显示器一半以上的厚度，所以背光模块直接决定了液晶显示器是否可以薄型化。

因此，目前存在的问题是急需研究开发一种超薄型液晶显示器及其制作方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种超薄型液晶显示器及其制作方法。本发明提供的超薄型液晶显示器的制作方法中采用聚合物分散液晶(PDLC)能够实现无偏光片，提高穿透率，同时将液晶显示器结构中的某一基板制成导光板，从而实现背光功能，以此替代传统独立的背光模组，实现液晶显示器的超薄化。本发明方法制作的超薄型液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm，与传统液晶显示器相比，厚度大幅度减小。

为此，本发明第一方面提供了一种超薄型液晶显示器，其包括液晶盒，所述液晶盒包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及设于所述第一基板和第二基板之间的液晶层；所述液晶层为聚合物分散液晶结构，所述聚合物分散液晶结构包括聚合物层以及分散于所述聚合物层中的液晶滴；

所述液晶盒中的第一基板或第二基板的背面设有网点；所述超薄型液晶显示器还包括设于含有网点的基板侧面的LED灯条。

优选的，所述液晶滴呈椭球状。

优选的，所述液晶滴的尺寸为10-1000nm。

进一步的，所述液晶层由可聚合单体与液晶分子的混合物经UV(Ultra Violet，紫外线)照射、加热或阳离子固化的方式发生聚合反应制得。

进一步的，基于混合物的重量计，所述可聚合物单体的含量为10wt％-60wt％。

进一步的，所述可聚合单体包括丙烯酸、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、环氧树脂与脂肪胺类环氧固化剂中的一种或多种。

进一步的，所述含有网点的基板为非玻璃材质基板。

进一步的，所述超薄型液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm。

本发明第二方面提供了一种超薄型液晶显示器的制作方法，其包括如下步骤：

S1，提供第一基板及与所述第一基板相对设置的第二基板，并在所述第一基板与第二基板上制作黑矩阵电极；

S2，在所述第一基板与第二基板之间设置可聚合单体与液晶分子的混合物；基于混合物的重量计，所述可聚合物单体的含量为10wt％-60wt％；

S3，对所述混合物进行UV照射、加热或阳离子固化，使所述可聚合单体发生聚合反应形成聚合物层与分散在所述聚合物层中的液晶滴；所述聚合物层与分散在所述聚合物层中的液晶滴构成液晶层，所述液晶层与第一基板和第二基板构成液晶盒；

S4，在所述第一基板或第二基板的背面制作网点，然后在含有网点的基板的侧面组合LED灯条制得所述超薄型液晶显示器。

优选的，在步骤S2中，所述可聚合单体包括丙烯酸、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、环氧树脂与脂肪胺类环氧固化剂中的一种或多种；

优选的，在步骤S3中，所述UV照射在-30℃至120℃的温度范围内进行；所述加热的方式为采用烘箱、超声或红外加热；

所述液晶滴呈椭球状，所述液晶滴的尺寸为10-1000nm；

进一步的，在步骤S4中，所述含有网点的基板为非玻璃材质基板；

所述超薄型液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm。

本发明的有益效果：本发明提供的超薄型液晶显示器采用聚合物分散液晶作为液晶层，能够实现无偏光片下的亮暗显示，且将显示器中某一基板制成导光板，替代了传统独立的背光模组，使得超薄液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm，与传统的液晶显示器相比，厚度减少了10-20mm。本发明提供的超薄型液晶显示器的制作方法简单，制得的超薄型液晶显示器不仅实现了超薄化，同时其穿透率高。

附图说明

下面结合附图来对本发明作进一步详细说明。

图1为传统液晶显示器的结构示意图；图中附图标记的含义如下：1-模组背光，2-下偏光片，3-下基板，4-液晶层，5-上基板，6-上偏光片。

图2为本发明的超薄型液晶显示器开态结构示意图；图中附图标记的含义如下：100-液晶盒，11-第一基板，12-第二基板，200-液晶层，21-聚合物层，22-液晶滴。

图3为本发明的超薄型液晶显示器关态结构示意图；图中附图标记的含义如下：100-液晶盒，11-第一基板，12-第二基板，200-液晶层，21-聚合物层，22-液晶滴。

图4为本发明的超薄型液晶显示器中含网点13的基板11的俯视图；图中附图标记的含义如下：11-含有网点的基板(即第一基板)，13-网点，14-LED灯条。

图5为本发明的超薄型液晶显示器中含网点13的基板11的侧视图；图中附图标记的含义如下：11-含有网点的基板(即第一基板)，13-网点，14-LED灯条。

图6为本发明的超薄型液晶显示器的制作流程图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例和附图来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。

本发明首先提供了一种超薄型液晶显示器，其包括液晶盒100，其结构如图2和图3所示，所述液晶盒100包括：第一基板11、与所述第一基板11相对设置的第二基板12以及设于所述第一基板11和第二基板12之间的液晶层200；所述液晶层200为聚合物分散液晶结构，所述聚合物分散液晶结构包括聚合物层21以及分散于所述聚合物层21中的液晶滴22；

如图4和图5所示，所述第一基板11的背面(即下表面)设有网点13；所述超薄型液晶显示器还包括设于含有网点13的基板11(即第一基板)侧面的LED灯条14。

本发明将含有网点13的基板11用作导光板，其上面设置的网点13用于传导其侧边设置的LED灯条14发出的光线，将光线均匀从侧边导入并均匀导向液晶盒100中，从而实现背光的作用。网点13的制作方式与通常的导光板相类似，制作方式有激光、刻蚀、注塑和印刷等方法。如图4和图5所示，网点13的设计与通常的导光板设计相类似，根据靠近LED灯条的远近不同，设置不同的网点密度与大小，用于实现光线在含有网点13的基板11中均匀的分布并将光线均匀的导向液晶盒100。

所述液晶滴22呈椭球状。

所述液晶滴22的尺寸为10-1000nm。

所述液晶层200由可聚合单体与液晶分子的混合物经UV照射、加热或阳离子固化的方式发生聚合反应制得，通过聚合反应形成高分子量的固态、透明性好的物质。

具体的，基于混合物的重量计，所述可聚合物单体的含量为10wt％-60wt％。

所述可聚合单体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、环氧树脂与脂肪胺类环氧固化剂中的一种或它们的组合物。

当采用UV照射可聚合单体与液晶分子的混合物时，为了加快UV光聚合效率，可引入光引发剂；基于混合物的重量计，所述光引发剂的含量为0.01wt％-3wt％。所述光引发剂包括但不限于苯偶酰二甲基缩酮、二苯甲酮和硫代蒽酮中的一种或它们的组合物。

所述含有网点13的基板11为非玻璃材质基板。具体的，所述含有网点13的基板11(即第一基板)包括但不限于聚酰亚胺(PI)基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。

所述第一基板11的厚度为0.5-1.5mm，所述第二基板12的厚度为0.5-1.5mm，所述液晶层200的厚度为0.02-0.1mm，因此，本发明提供的超薄型液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm。

如图2所示，当超薄型液晶显示器处于开态(即在液晶盒100上施加电压)时，液晶滴22内的液晶受电场的作用沿电场方向统一排列，入射光线大部分依旧保持原来的方向射出，此时面板显示为亮态。如图3所示，当超薄型液晶显示器处于关态(即液晶盒100上施加的电压为零)时，液晶滴22内的液晶分子随机排列，入射的光线受液晶滴22和聚合物层21界面，液晶滴22内散乱排列的液晶分子等的折射、反射和散射等作用，原来准直入射的光线被改变散乱的漫反射状态，面板显示为暗态。如此，不需要偏光片即可实现不同亮暗态的显示。

本发明还提供了一种超薄型液晶显示器的制作方法，如图6所示，该方法包括如下步骤：

S1，提供第一基板11及与所述第一基板11相对设置的第二基板12，并在所述第一基板11与第二基板12上制作黑矩阵电极(附图中未示出)。

S2，在所述第一基板11与第二基板12之间设置可聚合单体与液晶分子的混合物；基于混合物的重量计，所述可聚合物单体的含量为10wt％-60wt％。

所述可聚合单体的特征是可以发生聚合反应，形成高分子量的固态、透明性好的物质，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、环氧树脂与脂肪胺类环氧固化剂中的一种或它们的组合。

S3，对所述混合物采用在-30℃至120℃的温度范围内进行UV照射或采用烘箱、超声或红外加热或阳离子固化方式，使所述可聚合单体发生聚合反应形成聚合物层21与分散在所述聚合物层21中的液晶滴22；所述聚合物层21与分散在所述聚合物层21中的液晶滴22构成液晶层200，所述液晶层200与第一基板11和第二基板12构成液晶盒100。所述液晶滴22呈椭球状；所述液晶滴22的尺寸为10-1000nm。

当采用UV照射混合物时，为了加快UV光聚合速率，可引入光引发剂，基于混合物的重量计，所述光引发剂的含量为0.01wt％-3wt％；所述光引发剂包括但不限于苯偶酰二甲基缩酮、二苯甲酮和硫代蒽酮中的一种或它们的组合物。

S4，在所述第一基板11的背面(即下表面)制作网点13，然后在含有网点13的基板11(即第一基板)的侧面组合LED灯条14制得所述超薄型液晶显示器。

所述含有网点13的基板11为非玻璃材质基板，具体的，所述含有网点13的基板11(即第一基板)包括但不限于聚酰亚胺(PI)基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板。

所述第一基板11的厚度为0.5-1.5mm，所述第二基板12的厚度为0.5-1.5mm，所述液晶层200的厚度为0.02-0.1mm，因此，本发明提供的方法制作的超薄型液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm。

综上所述，本发明提供的超薄型液晶显示器采用聚合物分散液晶作为液晶层，能够实现无偏光片下的亮暗显示，且将显示器中某一基板制成导光板，替代了传统独立的背光模组，使得超薄液晶显示器的厚度为1.02-3.3mm，与传统的液晶显示器相比，厚度减少了10-20mm。本发明提供的超薄型液晶显示器的制作方法简单，制得的超薄型液晶显示器不仅实现了超薄化，同时其穿透率高。

应当注意的是，以上所述的实施具体实施方式仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施方式，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。