液晶显示模组及液晶显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液晶显示模组及液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]传统的阴极射线管(CRT)显示已逐渐被液晶显示、OLED(有机发光二极管)显示等平板显示技术所替代。而随着半导体工艺、液晶显示技术的不断进步，人们生活品味的不断提高，目前大尺寸、超薄、广视角、高色域、高亮度的平板显示成为发展趋势。特别是针对户外广告机和手机、平板电脑、GPS (全球定位系统)手持移动终端等户外应用产品，具备高亮度以满足阳光下可读性是必要。
[0003]由于液晶面板本身并不发光，需要背光源提供光源才能达到显示效果。背光模式按照光源的位置可以分为直下式和侧光式两种。直下式需要一定的混光距离，结构较厚，为实现薄型化，现多采用侧光式。光源以前常用的光源是冷阴极荧光灯(CCFL)背光源，但是它具有一系列的缺点逐渐为发光二极管(LED)背光源所取代。LED背光源具有很多优点:全固态结构，机械强度好；彩色表现能力强；无汞光源，绿色环保；低电压直流驱动(3-5V)，取消了冷阴极灯的高压高频驱动电路，减少了电磁辐射；寿命长，可达6万小时以上等等。目前大量应用的薄型化液晶显示模组背光的主流技术是采用侧光式LED背光模组。
[0004]不管是哪种光源(CCFL还是LED)，哪种背光方式(直下式或侧光式)，现有技术的背光模块都需要先将光源转换为面光源。如果是直下式背光源的转换方式为搭配扩散板，如果是侧光式背光源，则搭配导光板通过导光板将侧面入射的灯条发射的光导为均匀的面光源。然后再通过棱镜片聚光，扩散片匀光，入射至液晶面板。
[0005]现有技术的液晶显示模组结构如图1所示。图1中以侧光式LED光源为例，背光膜片组为标准三张膜片结构(下扩散片+棱镜片+上扩散片)图中11为LED灯条，111为LED灯，112为LED灯条的PCB (印制电路板)板，12为导光板，其下表面布有网点，可将LED灯条发出光转为均匀的面光源；13为下扩散片，其作用是提升导光板出射的光均匀度，通常是高雾度的(雾度>90%) ;14为棱镜片，其作用为将导光板出射的光尽可能朝垂直棱镜片方向集光；15为上扩散片，其作用是将棱镜片出射的光再次均匀，进一步增强面光源的均勾度；16 为液晶显示屏(Liguid Crystal Display，IXD)。
[0006]现有技术的液晶显示模组增加亮度的方法，通常为直接增加背光源亮度，该方法会增加背光功耗和发热，特别不利于保持移动设备的续航时间，而且可视角度不可调节。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中液晶显示模组增加亮度时能耗较高且可视角度无法调节的缺陷，提供一种能耗较小且显示视角和亮度可灵活调节的液晶显示模组及液晶显示装置。
[0008]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:一种液晶显示模组，所述液晶显示模组包括发光部、导光板以及显示屏，其特点在于，所述液晶显示模组沿所述导光板到所述显示屏的方向依次铺设有下扩散片、聚光部以及上扩散片，下扩散片和上扩散片之中至少有一个为聚合物分散液晶(Polymer dispersed liquid crystals，简称]3DLC)薄膜，每一 TOLC薄膜包括用于接收驱动信号的第一电极层以及第二电极层，并包括一聚合物液晶层，所述聚合物液晶层设于所述第一电极层与第二电极层之间。
[0009]本实用新型采用TOLC薄膜来实现视角和亮度可调节的液晶显示模组。聚合物分散液晶薄膜是一种液晶/高分子复合电光材料。I3DLC薄膜是将向列相液晶微滴均匀分散在聚合物基体中而形成的光学薄膜。TOLC薄膜是一种新型液晶功能材料，具有良好的电光特性，包括较低的阈值电压和饱和电压、较快的响应时间以及较高的对比度，方便制作成各种厚度的薄膜。不施加电场时，TOLC薄膜中液晶微滴的指向失随机排列，由于光通过液晶微滴的寻常光折射率(no)与通过聚合物基体的折射率(np)不匹配，光线在液晶和聚合物界面上发生多次反射和折射，PDLC薄膜呈不透明态；当沿着TOLC薄膜的法向方向施加电场时，液晶微滴的指向失沿电场取向，如果选用液晶的寻常光折射率(no)与聚合物的折射率(np)相匹配，光线在膜内不发生反射和折射而直接透射出来，TOLC薄膜呈透明态。当电场关闭后，PDLC薄膜中液晶微滴里的液晶分子的指向失在与高分子网络锚定能的作用下回复随机指向，PDLC薄膜又变成不透明态。
[0010]本实用新型利用TOLC薄膜这种特性，使用其替代现有技术的扩散片，达到调节透射光亮度和光型(改变视角)的目的，PDLC薄膜用来做扩散片替代物的可能性基于以下考量:
[0011]透光性:PDLC薄膜透光性和其采用的聚合物液晶材料相关，采用不同的聚合物液晶材料其透光性会有不同，通常TOLC薄膜在透明状态下的可见光透过率可达到80%左右，即使不透明时TOLC薄膜采光性依然很好，通常仍可达到30%左右的透明度，且背光源中有反射片，可令实际不透明态透光率大于30%。通过改变驱动电压的大小，其透明度可在透明态最大透明度和不透明态透明度之间任意可调。
[0012]亮度和可视角度:亮度方面主要取决于背光源发光的总光通量、入光效率、PDLC薄膜本身的吸收损耗和透过率。目前制备的较好的TOLC薄膜，光损耗率已降到不足20%以下，已接近通常扩散片的透光率。可视角度可达到165°以上。加上光的透过率和出射光型及视角可以通过电压人为调节，所以只要LED的光通量足够，亮度和视角就可以根据需要进行调节。
[0013]转换速度:roLC薄膜转换速度快，一般仅需要几个到几十个ms即可完成透明态和不透明态切换。
[0014]制备:易于制作成大面积。常用制备法有光致法和热致法。使用多环芳烃、稠环芳烃、环多烯等材料，加入光引发剂，通过紫外光固化而成。也可使用液晶和聚甲基甲酰胺(PMMA)溶液混合后，均匀涂抹在ITO (导电玻璃)玻璃上，在两层ITO玻璃间形成TOLC薄膜进行热固化后形成。
[0015]光谱和色温:整个可见光谱都位于TOLC薄膜的低损耗窗口，且透射谱在可见光范围非常平坦。非常适合传输可见光。同时因roLC薄膜透射光谱在可见光区较平坦，背光源经TOLC薄膜传输后出射光的色温也得以较好的保持。
[0016]基于以上考虑，PDLC薄膜适宜做扩散片的替代物。尤其是当需要透光率和可视角度可调的情况，搭配多张棱镜片或复合膜可以提升最大亮度，增强户外阳光下可读性。
[0017]本实用新型的液晶显示模组可以采用CCFL也可以采用LED作为发光部的光源，可以采用直下式的光源排布方式，也可以采用侧光式的光源排布方式。以侧光式LED光源为例，导光板的下表面可设有网点，可将LED灯条发出的光转为均匀的面光源；扩散片用于提升导光板出射的光均匀度，通常是高雾度的(雾度>90%);聚光部可以为棱镜片，根据需要可以采用I张或2张棱镜片，其作用为将导光板出射的光尽可能朝垂直棱镜片方向集光。通常对视角要求较高的大尺寸电视机用的液晶显示模组使用I张棱镜片，而小尺寸等单人使用的手持产品多使用采用2张棱镜片的液晶显示模组，也可以选用类棱镜片功能的微透镜膜或复合膜替代棱镜片；利用现有的控制方法TOLC薄膜能够控制棱镜片出射的光量和角度，进一步增强面光源的均匀度。
[0018]其中，所述PDLC薄膜的电极层可以为氧化铟锡或其可替代物材料(包括但不限于包括纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯等材料)。
[0019]较佳地，所述上扩散片为TOLC薄膜，或上扩散片与下扩散片均为TOLC薄膜。
[0020]较佳地，所述发光部为LED灯条，所述LED灯条包括若干LED灯以及LED灯驱动电路。
[0021]较佳地，所述TOLC薄膜的电极层为镀有氧化铟锡的玻璃或塑料。
[0022]较佳地，所述聚光部为一棱镜片。
[0023]较佳地，所述聚光部包括一第一棱镜片以及一第二棱镜片，所述第一棱镜片中的棱镜与第二棱镜片中的棱镜垂直。
[0024]本实用新型还提供一种液晶显示装置，其包括如上所述的液晶显示模组、一处理电路以及一用于向所述第一电极层和第二电极层发送驱动信号的TOLC驱动电路，所述发光部包括背光源以及一用于向所述背光源发送驱动信号的背光驱动电路，所述处理电路设有视频接口并用于向所述显示屏传输视频信号，所述处理电路分别与所述TOLC驱动电路以及所述背光驱动电路连接。
[0025]处理单元上具有对外连接的视频接口，包括VGA (视频传输标准)、DVI (数字视频接口)、HDMI (高清晰度多媒体接口 )等，负责处理上位机系统输出的图形图像数据将其输送给显示屏，同时利用现有的控制方法控制TOLC驱动电路和背光驱动电路。显示屏负责显示，PDLC驱动电路负责驱动TOLC薄膜，背光驱动电路负责驱动背光源。
[0026]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
[0027]本实用新型的积极进步效果在于:本申请能够在不额外增加背光功耗的情况下，实现亮度增强，同时显示视角和亮度可调节。