视角控制元件及制造方法、液晶显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及视角控制元件及制造方法、液晶显示装置。该视角控制元件包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板；所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有聚合物分散液晶；当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述聚合物分散液晶处于散射状态；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述聚合物分散液晶处于透明状态。本发明的视角控制元件工艺简单，效果优良，可随意切换视角；无需额外的背光或像素设计。
【专利说明】
视角控制元件及制造方法、液晶显示装置
技术领域
[0001]本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种视角控制元件及制造方法、液晶显示
目.0
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展以及人们生活质量的提高，液晶显示器件在生活中已经随处可见，并且人们对液晶显示器件的要求越来越高，开始追求大的显示画面、快的响应速度和更高的分辨率。
[0003]目前，液晶显示器逐渐向着广视角方向发展，例如，手机移动终端、平板显示器、笔记本电脑等广视角的便携式电子显示设备，广视角的设计使得使用者从各个方向均可看到完整且不失真的画面。然而，在涉及使用者的个人隐私以及重要信息时，广视角的显示器在一些公共场合下的使用也会使使用者感到不便，使用者旁边的人极有可能窥见使用者显示设备屏幕上的内容。
[0004]因此，除了广视角的需求之外，在需要防窥的场合下，一些能够将显示器切换或者窄视角模式的电子显示器在在逐步发展起来。目前主要有三种方式对显示器的广视角与窄视角进行切换:第一种是通过百叶遮挡膜来实现，当需要进行防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角;第二种是在液晶显示器中设置双光源背光系统用于调节液晶显示器的视角。第三种是在液晶显示器的面板上的驱动电极分为两种，其中一种是广视角显示驱动电极，另一种是控制视角电极，当在控制视角电极上施加适当的电压时可使得液晶显示器产生适当的漏光，进而实现广视角与窄视角的切换。
[0005]现有三种视角切换方法都具有缺陷。第一种方法:不能切换视角，S卩贴上遮挡膜后无法随意在广视角和窄视角间切换;第二种方法所需背光系统复杂，成本尚;第二种方法需要额外增加控制电极，设计复杂，同时易损失开口率。因此亟需一种能够克服现有技术缺点的视角控制元件。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种工艺简单，效果优良，可随意切换视角的视角控制元件。
[0007]本发明另一目的在于提供一种视角控制元件的制造方法，可制造出工艺简单，效果优良，可随意切换视角的视角控制元件。
[0008]本发明再一目的在于提供一种液晶显示装置，具有工艺简单，效果优良，可随意切换视角的视角控制元件。
[0009]为实现上述目的，本发明提供一种视角控制元件，包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有聚合物分散液晶；当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述聚合物分散液晶处于散射状态；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述聚合物分散液晶处于透明状态。
[0010]其中，所述矩形透明光阻的长为10?60微米，宽为10?60微米，高为60?120微米，间距为I?12微米。
[0011]其中，所述第一透明基板和第二透明基板为PET材质或PI材质。
[0012]本发明还提供了一种视角控制元件，包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有黑色电致变色材料;当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述黑色电致变色材料为黑色；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述黑色电致变色材料处于透明状态。
[0013]其中，所述矩形透明光阻的长为10?60微米，宽为10?60微米，高为60?120微米，间距为I?12微米。
[0014]其中，所述第一透明基板和第二透明基板为PET材质或PI材质。
[0015]为实现上述目的，本发明还提供了一种上述的视角控制元件的制造方法，包括:
[0016]步骤10、在第一透明基板上形成第一透明电极层；
[0017]步骤20、在第一透明电极层上涂覆透明光阻，通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成图案化的透明光阻层；
[0018]步骤30、在图案化的透明光阻层上的条形空隙中填充聚合物分散液晶预聚物，然后通过紫外光固化将聚合物分散液晶聚合；
[0019]步骤40、然后形成第二透明电极层，以及第二透明基板。
[0020]本发明还提供了一种上述的视角控制元件的制造方法，包括:
[0021]步骤11、在第一透明基板上形成第一透明电极层；
[0022]步骤21、在第一透明电极层上涂覆透明光阻，通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成图案化的透明光阻层；
[0023]步骤31、在图案化的透明光阻层上的条形空隙中填充黑色电致变色材料；
[0024]步骤41、然后形成第二透明电极层，以及第二透明基板。
[0025]为实现上述目的，本发明还提供了一种液晶显示装置，包括一种视角控制元件，包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有聚合物分散液晶；当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述聚合物分散液晶处于散射状态；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述聚合物分散液晶处于透明状态。
[0026]本发明还提供了一种液晶显示装置，包括一种视角控制元件，包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有黑色电致变色材料；当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述黑色电致变色材料为黑色；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述黑色电致变色材料处于透明状态。
[0027]综上，本发明的视角控制元件工艺简单，效果优良，可随意切换视角;无需额外的背光或像素设计;本发明的视角控制元件的制造方法可制造出工艺简单，效果优良，可随意切换视角，无需额外的背光或像素设计的视角控制元件;本发明的液晶显示装置具有工艺简单，效果优良，可随意切换视角，无需额外的背光或像素设计的视角控制元件。
【附图说明】
[0028]下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
[0029]附图中，
[0030]图1为本发明视角控制元件一较佳实施例的结构示意图；
[0031 ]图2为该较佳实施例中图案化的透明光阻层的俯视图；
[0032]图3为该较佳实施例中图案化的透明光阻层的截面图；
[0033]图4至图7为本发明的视角控制元件的一较佳实施例的制造过程示意图；
[0034]图8和图9分别为聚合物分散液晶关闭和打开状态下的视角示意图。
【具体实施方式】
[0035]参见图1，图2及图3，图1为本发明视角控制元件一较佳实施例的结构示意图，图2为该较佳实施例中图案化的透明光阻层的俯视图，图3为该较佳实施例中图案化的透明光阻层的截面图。该较佳实施例的视角控制元件100主要包括由下至上依次层叠的第一透明基板101，第一透明电极层102，图案化的透明光阻层103，第二透明电极层104，以及第二透明基板105;所述图案化的透明光阻层103包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻106，所述矩形透明光阻106之间由纵向和横向分布的条形空隙107分隔，所述条形空隙107中填充有聚合物分散液晶(PDLC) 108;当窄视角模式时，该第一透明电极层102与第二透明电极层104不加电，所述聚合物分散液晶108处于散射状态；当宽视角模式时，该第一透明电极层102与第二透明电极层104加电，所述聚合物分散液晶108处于透明状态。
[0036]较佳的，该矩形透明光阻106的长为10?60微米，宽为10?60微米，高为60?120微米，间距为I?12微米。第一透明基板101和第二透明基板105为PET(聚对苯二甲酸乙二酯)材质或PI(聚酰亚胺)材质，或者其他透明高分子基板。
[0037]参见图4至图7，其为本发明的视角控制元件的一较佳实施例的制造过程示意图，同时可结合图1至3来理解本发明的视角控制元件的制造方法。该视角控制元件的制造方法主要包括:
[0038]步骤10、在第一透明基板101上形成第一透明电极层102，参见图4。
[0039]步骤20、在第一透明电极层102上涂覆透明光阻109，通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成图案化的透明光阻层103。
[0040]参见图5和图6，并结合图2和图3理解，在基板上涂覆透明光阻(透明树脂)109，可通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成阵列的微米级别条形，为保证上下左右的视角都受到限制，所形成的条形图案形状为方格形，即横向与纵向交错，条形空隙107用于后续制程的填充。所形成的方格形图案，长为10?60um，宽为10?60um，高为60?120um，间距为I?12um，保证其有高的线宽比。
[0041]步骤30、在图案化的透明光阻层103上的条形空隙107中填充聚合物分散液晶108的预聚物，然后通过紫外光固化将聚合物分散液晶108聚合，参见图7。
[0042]步骤40、然后形成第二透明电极层104，以及第二透明基板105，参见图1。
[0043]参见图8和图9，其分别为聚合物分散液晶关闭和打开状态下的视角示意图。图8中，聚合物分散液晶108关闭状态，可视角度外的光被散射;图9中，聚合物分散液晶108打开状态，聚合物分散液晶108处于透明态，所有的光均可透出。
[0044]本发明还提供了相应的液晶显示装置。本发明的视角控制元件可应用于液晶显示器中，当显示器需要宽视角时，视角控制元件施加一定的电压，聚合物分散液晶处于透明状态，此时光不会被散射，因此具有宽视角；当显示器需要窄视角时，视角控制元件不施加电压，聚合物分散液晶处于散射状态，除正视角方向的光会被散射，使从正方向外的方向观察到画面模糊不清，从而起到保护隐私的作用。可以将该视角控制元件设置于液晶显示器上，位置位于液晶显示器上的偏光板之上。
[0045]在本发明的视角控制元件的又一较佳实施例中，在得到的条形缝隙中，将聚合物分散液晶(PDLC)置换为黑色电致变色材料，不加电时，电致变色材料为黑色，起到遮挡视角作用;加电时，电致变色材料变为透明态，所有的光均可透出，不起到控制视角的作用。该较佳实施例的结构与图1所示结构大致相同，主要包括:由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有黑色电致变色材料;当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述黑色电致变色材料为黑色；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述黑色电致变色材料处于透明状态。
[0046]其中，所述矩形透明光阻的长为10?60微米，宽为10?60微米，高为60?120微米，间距为I?12微米。所述第一透明基板和第二透明基板为PET材质或PI材质。
[0047]该较佳实施例的视角控制元件的制造方法主要包括:
[0048]步骤11、在第一透明基板上形成第一透明电极层；
[0049]步骤21、在第一透明电极层上涂覆透明光阻，通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成图案化的透明光阻层；
[0050]步骤31、在图案化的透明光阻层上的条形空隙中填充黑色电致变色材料；
[0051]步骤41、然后形成第二透明电极层，以及第二透明基板。
[0052]本发明提出了一种可以随意切换视角的控制元件。通过在透明光阻上形成网格形、高线宽比的缝隙形状，在缝隙中填充I3DLC或者光致变色材料。当不加电时，PDLC或光致变色材料为散射态或黑态，显示器在斜视方向透出的光，会被PDLC散射或者被黑色的电子变色材料遮挡，使斜视的画面失真；当加电时，PDLC或光致变色材料成透明态，显示器透出的光不会被散射或遮挡，形成广视角。
[0053]综上，本发明的视角控制元件工艺简单，效果优良，可随意切换视角;无需额外的背光或像素设计;本发明的视角控制元件的制造方法可制造出工艺简单，效果优良，可随意切换视角，无需额外的背光或像素设计的视角控制元件;本发明的液晶显示装置具有工艺简单，效果优良，可随意切换视角，无需额外的背光或像素设计的视角控制元件。
[0054]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种视角控制元件，其特征在于，包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有聚合物分散液晶；当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述聚合物分散液晶处于散射状态；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述聚合物分散液晶处于透明状态。2.如权利要求1所述的视角控制元件，其特征在于，所述矩形透明光阻的长为10?60微米，宽为10?60微米，高为60?120微米，间距为I?12微米。3.如权利要求1所述的视角控制元件，其特征在于，所述第一透明基板和第二透明基板为PET材质或PI材质。4.一种视角控制元件，其特征在于，包括由下至上依次层叠的第一透明基板，第一透明电极层，图案化的透明光阻层，第二透明电极层，以及第二透明基板;所述图案化的透明光阻层包括呈矩阵排列的多个矩形透明光阻，所述矩形透明光阻之间由纵向和横向分布的条形空隙分隔，所述条形空隙中填充有黑色电致变色材料;当窄视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层不加电，所述黑色电致变色材料为黑色；当宽视角模式时，该第一透明电极层与第二透明电极层加电，所述黑色电致变色材料处于透明状态。5.如权利要求4所述的视角控制元件，其特征在于，所述矩形透明光阻的长为10?60微米，宽为10?60微米，高为60?120微米，间距为I?12微米。6.如权利要求4所述的视角控制元件，其特征在于，所述第一透明基板和第二透明基板为PET材质或PI材质。7.如权利要求1所述的视角控制元件的制造方法，其特征在于，包括: 步骤1、在第一透明基板上形成第一透明电极层； 步骤20、在第一透明电极层上涂覆透明光阻，通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成图案化的透明光阻层； 步骤30、在图案化的透明光阻层上的条形空隙中填充聚合物分散液晶预聚物，然后通过紫外光固化将聚合物分散液晶聚合； 步骤40、然后形成第二透明电极层，以及第二透明基板。8.如权利要求4所述的视角控制元件的制造方法，其特征在于，包括: 步骤11、在第一透明基板上形成第一透明电极层； 步骤21、在第一透明电极层上涂覆透明光阻，通过光罩进行曝光显影制程或者压印制程，形成图案化的透明光阻层； 步骤31、在图案化的透明光阻层上的条形空隙中填充黑色电致变色材料； 步骤41、然后形成第二透明电极层，以及第二透明基板。9.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的视角控制元件。10.—种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求4所述的视角控制元件。
【文档编号】G02F1/1334GK106019688SQ201610560755
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】韦宏权
【申请人】深圳市华星光电技术有限公司