包括納米囊層的液晶顯示裝置的制造方法
【專利說明】 包括納未囊層的?伎晶顯不裝直
[0001]本申請要求享有分別于2013年10月23日、2013年12月6日和2013年12月10日提交的韓國專利申請 N0.10-2013-0126534、10-2013-0151308 和 10-2013-0152890 的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的通過援引將上述專利申請的全部內(nèi)容結(jié)合在此，如同在這里完全闡述一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置(IXD)，尤其涉及一種包括納米囊層(nanocapsulelayer)的IXD及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近來，面對信息社會，顯示電信息信號的顯示領(lǐng)域得到快速發(fā)展，已開發(fā)并使用具有薄外形、輕重量和低功耗這些高性能的平板顯示裝置。在這些平板顯示裝置之中，液晶顯示裝置(LCD)被廣泛使用。
[0004]圖1是圖解根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IXD的剖面圖。
[0005]參照圖1，IXD包括:液晶面板10，該液晶面板10包括陣列基板、濾色器基板和位于陣列基板與濾色器基板之間的液晶層50 ;和背光單元60，該背光單元60位于液晶面板10下方。被稱為陣列基板的第一基板2包括像素區(qū)域P,并且在第一基板2的內(nèi)表面上,薄膜晶體管T位于每個像素區(qū)域P中并且連接至每個像素區(qū)域P中的像素電極。
[0006]在被稱為濾色器基板的第二基板4的內(nèi)表面上，以包圍像素區(qū)域P的格子形狀(lattice shape)形成黑矩陣32，以覆蓋諸如薄膜晶體管T這樣的非顯示元件并暴露像素電極28。
[0007]在對應于各個像素區(qū)域P的格子形狀中形成紅色、綠色和藍色濾色器34，并在黑矩陣32和濾色器34上形成公共電極36。
[0008]第一和第二偏振片20和30分別貼附在第一和第二基板2和4的外表面上。
[0009]在像素電極28和公共電極36 二者與液晶層50之間形成第一和第二定向?qū)?alignment layer) 31a和31b。第一和第二定向?qū)?1a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的外圍區(qū)域在第一和第二基板2和4之間形成密封圖案70，密封圖案70防止液晶泄露。
[0011]背光單元60給液晶面板10提供光。背光單元60分為側(cè)光型(sidelight type)和直下型(direct type)。
[0012]側(cè)光型背光單元具有位于導光板的至少一側(cè)上的光源。直下型背光單元具有位于液晶面板10下方的光源。
[0013]側(cè)光型背光單元具有制造簡單、薄外形、輕重量和低功耗的優(yōu)點。
[0014]圖2是圖解根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括背光單元的IXD的剖面圖。
[0015]參照圖2,背光單兀60包括導光板23、沿導光板23—側(cè)的發(fā)光二極管(LED)組件29、位于導光板23下方的反射器25、和位于導光板23上的至少一個光學片21。
[0016]LED組件29包括多個LED 29a和其上安裝LED 29a的印刷電路板(PCB) 29b。
[0017]從LED組件29發(fā)射的光進入導光板23，然后向著液晶面板10折射，之后被處理為穿過光學片21的高質(zhì)量和均勻亮度的光，然后進入液晶面板10。因此，液晶面板10顯示圖像。
[0018]從背光單兀60發(fā)射的一部分光被第一偏振片20吸收和反射，因而被損失掉，該損失的光可能大約是從背光單元60發(fā)射的所有光的50%。此外，光在穿過第一和第二基板2和4以及液晶層(圖1的50)的時候被吸收和反射，因而另一部分光被損失掉。這樣，與其他類型的平板顯示裝置相比，LCD在亮度方面有缺點。
[0019]而且，IXD具有較慢的響應速度，因而顯示質(zhì)量由于殘像(afterimage)而降低。
[0020]此外，IXD需要許多制造工藝，因而生產(chǎn)效率降低。
[0021]使用背光單元60的上述IXD被稱為透射型IXD，其中背光單元60消耗了 IXD所有功率的大約三分之二或更多。為了解決該問題，提出了不使用背光單元的反射型LCD。
[0022]然而，在反射型IXD中，很容易由外力導致光泄露，因而顯示質(zhì)量降低。而且，反射型IXD也需要許多制造工藝，因而生產(chǎn)效率降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0023]因此，本發(fā)明涉及提供一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而導致的一個或多個問題的包括納米囊層的液晶顯示裝置(LCD)及其制造方法。
[0024]本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供一種能夠提高LCD的響應速度和/或生產(chǎn)效率的包括納米囊層的IXD。
[0025]在下面的描述中將列出本發(fā)明其他的特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點的一部分通過下面的描述將是顯而易見的，或者可從本發(fā)明的實施領(lǐng)會到。通過說明書、權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，將會實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點。
[0026]為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和概括描述的，一種液晶顯不裝置可以包括:第一基板；位于所述第一基板上的第一電極，所述第一電極包括多個第一斜面(inclined plane);位于所述第一電極上的納米囊液晶層,所述納米囊液晶層包括分散在緩沖層中的多個納米尺寸囊，所述多個納米尺寸囊每一個都包括具有負介電常數(shù)各向異性(dielectric constant anisotropy)的向列液晶分子；和位于所述納米囊液晶層上的第二電極，所述第二電極包括多個第二斜面，所述多個第二斜面面對所述多個第一斜面，其中所述納米囊液晶層在常態(tài)中實質(zhì)上是光學各向同性的，且當給所述第一電極和所述第二電極施加電壓時所述納米囊液晶層實質(zhì)上是光學各向異性的。
[0027]在另一個方面中，一種液晶顯不裝置可以包括: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內(nèi)表面上的第一電極；位于所述第一電極上的納米囊液晶層，所述納米囊液晶層包括每個都填充有負介電常數(shù)各向異性的向列液晶分子并分散在緩沖層中的納米尺寸囊；位于所述納米囊液晶層上的第二電極；位于所述第二電極上并具有λ/4的相位延遲(phase retardat1n)值的相位延遲膜；和位于所述相位延遲膜上的第二偏振片，其中所述納米囊液晶層根據(jù)施加給所述第一電極和所述第二電極的電壓之間的電壓差而具有光學各向異性，而當不給所述第一電極和所述第二電極施加電壓時所述納米囊液晶層具有光學各向同性。
[0028]在另一個方面中，一種液晶顯示裝置可以包括:第一基板；位于所述第一基板的內(nèi)表面上的多個第一電極；位于所述多數(shù)第一電極上的納米囊液晶層，所述納米囊液晶層包括每個都填充有負介電常數(shù)各向異性的向列液晶分子并分散在緩沖層中的納米尺寸囊；和位于所述納米囊液晶層上的第二電極，其中所述納米囊液晶層根據(jù)施加給所述第一電極和所述第二電極的電壓之間的電壓差而具有光學各向異性，而當不給所述第一電極和所述第二電極施加電壓時所述納米囊液晶層具有光學各向同性。
[0029]在另一個方面中，一種反射型液晶顯示裝置可以包括:液晶面板，所述液晶面板包括第一電極、第二電極以及位于所述第一電極和所述第二電極之間的納米囊液晶層；位于所述納米囊液晶層的表面上的偏振片，外部光通過所述偏振片進入；位于所述偏振片與所述液晶面板之間的相位延遲片；和反射穿過所述納米囊液晶層的光的反射片，其中所述納米囊液晶層根據(jù)施加給所述第一電極和所述第二電極的電壓之間的電壓差而具有光學各向異性，而當不給所述第一電極和所述第二電極施加電壓時所述納米囊液晶層具有光學各向同性。
[0030]在另一個方面中，一種柔性式液晶顯示裝置可以包括:液晶面板，所述液晶面板包括位于一基板上的納米囊液晶層，其中在所述基板上形成有第一電極和第二電極；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與所述偏振片的偏振軸垂直的預定線偏振光(linearly polarized light)的背光單元,其中所述納米囊液晶層根據(jù)施加給所述第一電極和所述第二電極的電壓之間的電壓差而具有光學各向異性，而當不給所述第一電極和所述第二電極施加電壓時所述納米囊液晶層具有光學各向同性。
[0031]應當理解，本發(fā)明前面的總的描述和下面的詳細描述都是例示性的和解釋性的，意在對要求保護的本發(fā)明提供進一步的解釋。
【附圖說明】
[0032]給本發(fā)明提供進一步理解并且并入本申請組成本申請一部分的附圖圖解了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0033]圖1是圖解根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的IXD的剖面圖；
[0034]圖2是圖解根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括背光單元的IXD的剖面圖；
[0035]圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明的IXD的示意性透視圖；
[0036]圖4A和4B是分別圖解被施加外力的現(xiàn)有技術(shù)的LCD和根據(jù)本發(fā)明實施方式的LCD的示圖；
[0037]圖5A和5B是圖解根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的IXD的示意圖；
[0038]圖6是圖解根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的COT型IXD的示意圖；
[0039]圖7是圖解根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的不具有第二基板的COT型LCD的示意圖；
[0040]圖8A和8B是圖解根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的IXD的示意圖；
[0041]圖9是圖解根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的COT型IXD的示意圖；
[0042]圖10是圖解根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的不具有第二基板的COT型LCD的示意圖；
[0043]圖1lA是圖解根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的LCD的示意圖；
[0044]圖1lB是圖解圖1lA的多疇(mult1-domains)的不意圖；
[0045]圖12A是圖解根據(jù)本發(fā)明第四個實施方式的LCD的示意圖；
[0046]圖12B是圖解圖12A的多疇的示意圖；
[0047]圖13是圖解根據(jù)本發(fā)明第五個實施方式的IXD的透視圖；
[0048]圖14A和14B是圖解根據(jù)本發(fā)明第五個實施方式的IXD的圖像顯示原理的示意圖；
[0049]圖15A和15B是分別圖解在圖14A和14B的狀態(tài)中光的變化的示意圖；
[0050]圖16A和16B是圖解根據(jù)本發(fā)明第六個實施方式的IXD的圖像顯示原理的示意圖；
[0051]圖17A和17B是圖解根據(jù)本發(fā)明第七個實施方式的IXD的圖像顯示原理的示意圖；
[0052]圖17C和17D是分別圖解根據(jù)本發(fā)明第八和第九個實施方式的LCD的示意圖；
[0053]圖18是圖解根據(jù)本發(fā)明第十個實施方式的LCD的示意圖；
[0054]圖19A是圖解根據(jù)本發(fā)明第十一個實施方式的LCD的示意圖；并且
[0055]圖19B是圖解圖19A的光纖型導光板的光纖的示意性透視圖。
【具體實施方式】
[0056]現(xiàn)在將詳細描述典型實施方式，附圖中圖解了這些實施方式的一些例子。在整個附圖中可以使用相同的參考標記表示相同或相似的部件。
[0057]圖3是圖解根據(jù)本發(fā)明實施方式的LCD的示意性透視圖。
[0058]參照圖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之間的納米囊液晶層200。
[0059]第一基板112被稱為下基板或陣列基板。在第一基板112的內(nèi)表面上，多條柵極線116和多條數(shù)據(jù)線118彼此交叉以界定多個像素區(qū)域P。
[0060]在柵極線和數(shù)據(jù)線116和118的交叉部分附近形成薄膜晶體管T，薄膜晶體管T連接至像素區(qū)域P中的像素電極124。
[0061]第二基板114被稱為上基板或濾色器基板。在第二基板114的內(nèi)表面上形成黑矩陣132，黑矩陣132遮蔽諸如柵極線116、數(shù)據(jù)線118和薄膜晶體管T這樣的非顯示元件并暴露像素電極124。黑矩陣132具有包圍像素區(qū)域P的格子形狀。
[0062]紅色、綠色和藍色濾色器134填充對應于各個像素區(qū)域P的黑矩陣132的開口。公共電極136覆蓋黑矩陣132和濾色器134。
[0063]盡管附圖中未示出，但第一基板112具有比第二基板114大的面積，從而第一基板112的外圍部分暴露在第二基板114之外。在第一基板112的暴露部分中，形成與各條數(shù)據(jù)線118連接的數(shù)據(jù)焊盤118a和與各條柵極線116連接的柵極焊盤(未示出)。
[0064]當柵極線116被選擇并被提供有導通柵極信號時，即，被提供有高電平柵極信號時，與被選擇的柵極線116連接的薄膜晶體管T導通，圖像數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)線118被傳輸給像素電極124。因此，在像素電極124與公共電極136之間產(chǎn)生電場，電場控制納米囊液晶層200的液晶分子220,因而改變光透射率(light transmittance),從而顯示圖像。
[0065]第一偏振片120和第二偏振片130貼附在液晶面板110的外表面上。換句話說，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軸,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軸。
[0066]背光單元160設置于液晶面板110下方，以給液晶面板110提供光。
[0067]可使用側(cè)光型背光單元或直下型背光單元作為背光單元160。
[0068]可使用冷陰極熒光燈(CCFL)、外電極熒光燈(EEFL)或發(fā)光二極管(LED)作為背光單元160的光源。
[0069]納米囊液晶層200包括緩沖層210和多個納米囊230。這些納米囊230分散在緩沖層210中，每個納米囊230中都包括多個液晶分子220。納米囊液晶層200改變光透射率來顯示圖像。
[0070]納米囊液晶層200在常態(tài)中是光學各向同性型液晶層。因此，當不給位于像素電極124與公共電極136之間的納米囊液晶層200施加電場時，納米囊液晶層200是光學各向同性的。然而，當施加電場時，納米囊液晶層200在垂直于施加的電場的方向上具有雙折身寸特性(birefringence property)。
[0071]因此，當施加電場時，納米囊液晶層200可具有光學單軸特性(opticallyuniaxial property),具有取決于視角的光透射率。
[0072]當施加電場時，液晶分子220相對于第一和第二偏振片120和130每一個的偏振軸以大約45度被規(guī)則地排列。
[0073]更詳細地說，液晶分子220被具有納米尺寸的納米囊230封裝，且液晶分子220不規(guī)則地排列在納米囊230內(nèi)。
[0074]納米囊230可具有納米囊液晶層200總體積的大約5%到大約95%，優(yōu)選具有納米囊液晶層200總體積的大約25%到大約65%。緩沖層210占據(jù)該總體積的其余部分。
[0075]緩沖層210可由透明或半透明材料制成并具有水溶性(water-solubility)、