包括纳米囊层的液晶显示装置的制造方法
【专利说明】 包括纳未囊层的?伎晶显不装直
[0001]本申请要求享有分别于2013年10月23日、2013年12月6日和2013年12月10日提交的韩国专利申请 N0.10-2013-0126534、10-2013-0151308 和 10-2013-0152890 的优先权，为了所有目的通过援引将上述专利申请的全部内容结合在此，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
[0002]本发明涉及一种液晶显示装置(IXD)，尤其涉及一种包括纳米囊层(nanocapsulelayer)的IXD及其制造方法。
【背景技术】
[0003]近来，面对信息社会，显示电信息信号的显示领域得到快速发展，已开发并使用具有薄外形、轻重量和低功耗这些高性能的平板显示装置。在这些平板显示装置之中，液晶显示装置(LCD)被广泛使用。
[0004]图1是图解根据现有技术的IXD的剖面图。
[0005]参照图1，IXD包括:液晶面板10，该液晶面板10包括阵列基板、滤色器基板和位于阵列基板与滤色器基板之间的液晶层50 ;和背光单元60，该背光单元60位于液晶面板10下方。被称为阵列基板的第一基板2包括像素区域P,并且在第一基板2的内表面上,薄膜晶体管T位于每个像素区域P中并且连接至每个像素区域P中的像素电极。
[0006]在被称为滤色器基板的第二基板4的内表面上，以包围像素区域P的格子形状(lattice shape)形成黑矩阵32，以覆盖诸如薄膜晶体管T这样的非显示元件并暴露像素电极28。
[0007]在对应于各个像素区域P的格子形状中形成红色、绿色和蓝色滤色器34，并在黑矩阵32和滤色器34上形成公共电极36。
[0008]第一和第二偏振片20和30分别贴附在第一和第二基板2和4的外表面上。
[0009]在像素电极28和公共电极36 二者与液晶层50之间形成第一和第二定向层(alignment layer) 31a和31b。第一和第二定向层31a和31b被摩擦并使液晶分子定向。
[0010]沿第一和第二基板2和4的外围区域在第一和第二基板2和4之间形成密封图案70，密封图案70防止液晶泄露。
[0011]背光单元60给液晶面板10提供光。背光单元60分为侧光型(sidelight type)和直下型(direct type)。
[0012]侧光型背光单元具有位于导光板的至少一侧上的光源。直下型背光单元具有位于液晶面板10下方的光源。
[0013]侧光型背光单元具有制造简单、薄外形、轻重量和低功耗的优点。
[0014]图2是图解根据现有技术的包括背光单元的IXD的剖面图。
[0015]参照图2,背光单兀60包括导光板23、沿导光板23—侧的发光二极管(LED)组件29、位于导光板23下方的反射器25、和位于导光板23上的至少一个光学片21。
[0016]LED组件29包括多个LED 29a和其上安装LED 29a的印刷电路板(PCB) 29b。
[0017]从LED组件29发射的光进入导光板23，然后向着液晶面板10折射，之后被处理为穿过光学片21的高质量和均匀亮度的光，然后进入液晶面板10。因此，液晶面板10显示图像。
[0018]从背光单兀60发射的一部分光被第一偏振片20吸收和反射，因而被损失掉，该损失的光可能大约是从背光单元60发射的所有光的50%。此外，光在穿过第一和第二基板2和4以及液晶层(图1的50)的时候被吸收和反射，因而另一部分光被损失掉。这样，与其他类型的平板显示装置相比，LCD在亮度方面有缺点。
[0019]而且，IXD具有较慢的响应速度，因而显示质量由于残像(afterimage)而降低。
[0020]此外，IXD需要许多制造工艺，因而生产效率降低。
[0021]使用背光单元60的上述IXD被称为透射型IXD，其中背光单元60消耗了 IXD所有功率的大约三分之二或更多。为了解决该问题，提出了不使用背光单元的反射型LCD。
[0022]然而，在反射型IXD中，很容易由外力导致光泄露，因而显示质量降低。而且，反射型IXD也需要许多制造工艺，因而生产效率降低。
【发明内容】
[0023]因此，本发明涉及提供一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的包括纳米囊层的液晶显示装置(LCD)及其制造方法。
[0024]本发明的一个优点是提供一种能够提高LCD的响应速度和/或生产效率的包括纳米囊层的IXD。
[0025]在下面的描述中将列出本发明其他的特征和优点，这些特征和优点的一部分通过下面的描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构，将会实现和获得本发明的这些和其他优点。
[0026]为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种液晶显不装置可以包括:第一基板；位于所述第一基板上的第一电极，所述第一电极包括多个第一斜面(inclined plane);位于所述第一电极上的纳米囊液晶层,所述纳米囊液晶层包括分散在缓冲层中的多个纳米尺寸囊，所述多个纳米尺寸囊每一个都包括具有负介电常数各向异性(dielectric constant anisotropy)的向列液晶分子；和位于所述纳米囊液晶层上的第二电极，所述第二电极包括多个第二斜面，所述多个第二斜面面对所述多个第一斜面，其中所述纳米囊液晶层在常态中实质上是光学各向同性的，且当给所述第一电极和所述第二电极施加电压时所述纳米囊液晶层实质上是光学各向异性的。
[0027]在另一个方面中，一种液晶显不装置可以包括:第一基板；位于所述第一基板的外表面上的第一偏振片；位于所述第一基板的内表面上的第一电极；位于所述第一电极上的纳米囊液晶层，所述纳米囊液晶层包括每个都填充有负介电常数各向异性的向列液晶分子并分散在缓冲层中的纳米尺寸囊；位于所述纳米囊液晶层上的第二电极；位于所述第二电极上并具有λ/4的相位延迟(phase retardat1n)值的相位延迟膜；和位于所述相位延迟膜上的第二偏振片，其中所述纳米囊液晶层根据施加给所述第一电极和所述第二电极的电压之间的电压差而具有光学各向异性，而当不给所述第一电极和所述第二电极施加电压时所述纳米囊液晶层具有光学各向同性。
[0028]在另一个方面中，一种液晶显示装置可以包括:第一基板；位于所述第一基板的内表面上的多个第一电极；位于所述多数第一电极上的纳米囊液晶层，所述纳米囊液晶层包括每个都填充有负介电常数各向异性的向列液晶分子并分散在缓冲层中的纳米尺寸囊；和位于所述纳米囊液晶层上的第二电极，其中所述纳米囊液晶层根据施加给所述第一电极和所述第二电极的电压之间的电压差而具有光学各向异性，而当不给所述第一电极和所述第二电极施加电压时所述纳米囊液晶层具有光学各向同性。
[0029]在另一个方面中，一种反射型液晶显示装置可以包括:液晶面板，所述液晶面板包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的纳米囊液晶层；位于所述纳米囊液晶层的表面上的偏振片，外部光通过所述偏振片进入；位于所述偏振片与所述液晶面板之间的相位延迟片；和反射穿过所述纳米囊液晶层的光的反射片，其中所述纳米囊液晶层根据施加给所述第一电极和所述第二电极的电压之间的电压差而具有光学各向异性，而当不给所述第一电极和所述第二电极施加电压时所述纳米囊液晶层具有光学各向同性。
[0030]在另一个方面中，一种柔性式液晶显示装置可以包括:液晶面板，所述液晶面板包括位于一基板上的纳米囊液晶层，其中在所述基板上形成有第一电极和第二电极；位于所述液晶面板上的偏振片；和位于所述液晶面板下方并提供与所述偏振片的偏振轴垂直的预定线偏振光(linearly polarized light)的背光单元,其中所述纳米囊液晶层根据施加给所述第一电极和所述第二电极的电压之间的电压差而具有光学各向异性，而当不给所述第一电极和所述第二电极施加电压时所述纳米囊液晶层具有光学各向同性。
[0031]应当理解，本发明前面的总的描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
【附图说明】
[0032]给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0033]图1是图解根据现有技术的IXD的剖面图；
[0034]图2是图解根据现有技术的包括背光单元的IXD的剖面图；
[0035]图3是图解根据本发明的IXD的示意性透视图；
[0036]图4A和4B是分别图解被施加外力的现有技术的LCD和根据本发明实施方式的LCD的示图；
[0037]图5A和5B是图解根据本发明第一个实施方式的IXD的示意图；
[0038]图6是图解根据本发明第一个实施方式的COT型IXD的示意图；
[0039]图7是图解根据本发明第一个实施方式的不具有第二基板的COT型LCD的示意图；
[0040]图8A和8B是图解根据本发明第二个实施方式的IXD的示意图；
[0041]图9是图解根据本发明第二个实施方式的COT型IXD的示意图；
[0042]图10是图解根据本发明第二个实施方式的不具有第二基板的COT型LCD的示意图；
[0043]图1lA是图解根据本发明第三个实施方式的LCD的示意图；
[0044]图1lB是图解图1lA的多畴(mult1-domains)的不意图；
[0045]图12A是图解根据本发明第四个实施方式的LCD的示意图；
[0046]图12B是图解图12A的多畴的示意图；
[0047]图13是图解根据本发明第五个实施方式的IXD的透视图；
[0048]图14A和14B是图解根据本发明第五个实施方式的IXD的图像显示原理的示意图；
[0049]图15A和15B是分别图解在图14A和14B的状态中光的变化的示意图；
[0050]图16A和16B是图解根据本发明第六个实施方式的IXD的图像显示原理的示意图；
[0051]图17A和17B是图解根据本发明第七个实施方式的IXD的图像显示原理的示意图；
[0052]图17C和17D是分别图解根据本发明第八和第九个实施方式的LCD的示意图；
[0053]图18是图解根据本发明第十个实施方式的LCD的示意图；
[0054]图19A是图解根据本发明第十一个实施方式的LCD的示意图；并且
[0055]图19B是图解图19A的光纤型导光板的光纤的示意性透视图。
【具体实施方式】
[0056]现在将详细描述典型实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。在整个附图中可以使用相同的参考标记表示相同或相似的部件。
[0057]图3是图解根据本发明实施方式的LCD的示意性透视图。
[0058]参照图3，IXD 100包括液晶面板110，液晶面板110包括第一基板112、第二基板114、以及位于第一和第二基板112和114之间的纳米囊液晶层200。
[0059]第一基板112被称为下基板或阵列基板。在第一基板112的内表面上，多条栅极线116和多条数据线118彼此交叉以界定多个像素区域P。
[0060]在栅极线和数据线116和118的交叉部分附近形成薄膜晶体管T，薄膜晶体管T连接至像素区域P中的像素电极124。
[0061]第二基板114被称为上基板或滤色器基板。在第二基板114的内表面上形成黑矩阵132，黑矩阵132遮蔽诸如栅极线116、数据线118和薄膜晶体管T这样的非显示元件并暴露像素电极124。黑矩阵132具有包围像素区域P的格子形状。
[0062]红色、绿色和蓝色滤色器134填充对应于各个像素区域P的黑矩阵132的开口。公共电极136覆盖黑矩阵132和滤色器134。
[0063]尽管附图中未示出，但第一基板112具有比第二基板114大的面积，从而第一基板112的外围部分暴露在第二基板114之外。在第一基板112的暴露部分中，形成与各条数据线118连接的数据焊盘118a和与各条栅极线116连接的栅极焊盘(未示出)。
[0064]当栅极线116被选择并被提供有导通栅极信号时，即，被提供有高电平栅极信号时，与被选择的栅极线116连接的薄膜晶体管T导通，图像数据信号通过数据线118被传输给像素电极124。因此，在像素电极124与公共电极136之间产生电场，电场控制纳米囊液晶层200的液晶分子220,因而改变光透射率(light transmittance),从而显示图像。
[0065]第一偏振片120和第二偏振片130贴附在液晶面板110的外表面上。换句话说，第一偏振片120位于第一基板112的外表面上，并且第二偏振片130位于第二基板114的外表面上。第一偏振片120具有沿第一方向的第一偏振轴,而第二偏振片130具有沿垂直于第一方向的第二方向的第二偏振轴。
[0066]背光单元160设置于液晶面板110下方，以给液晶面板110提供光。
[0067]可使用侧光型背光单元或直下型背光单元作为背光单元160。
[0068]可使用冷阴极荧光灯(CCFL)、外电极荧光灯(EEFL)或发光二极管(LED)作为背光单元160的光源。
[0069]纳米囊液晶层200包括缓冲层210和多个纳米囊230。这些纳米囊230分散在缓冲层210中，每个纳米囊230中都包括多个液晶分子220。纳米囊液晶层200改变光透射率来显示图像。
[0070]纳米囊液晶层200在常态中是光学各向同性型液晶层。因此，当不给位于像素电极124与公共电极136之间的纳米囊液晶层200施加电场时，纳米囊液晶层200是光学各向同性的。然而，当施加电场时，纳米囊液晶层200在垂直于施加的电场的方向上具有双折身寸特性(birefringence property)。
[0071]因此，当施加电场时，纳米囊液晶层200可具有光学单轴特性(opticallyuniaxial property),具有取决于视角的光透射率。
[0072]当施加电场时，液晶分子220相对于第一和第二偏振片120和130每一个的偏振轴以大约45度被规则地排列。
[0073]更详细地说，液晶分子220被具有纳米尺寸的纳米囊230封装，且液晶分子220不规则地排列在纳米囊230内。
[0074]纳米囊230可具有纳米囊液晶层200总体积的大约5%到大约95%，优选具有纳米囊液晶层200总体积的大约25%到大约65%。缓冲层210占据该总体积的其余部分。
[0075]缓冲层210可由透明或半透明材料制成并具有水溶性(water-solubility)、