CN103676235A - 一种液晶显示器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液晶显示器，包括液晶盒视区、液晶盒外端子引线区和金属层，液晶盒视区分为液晶盒主视区、以及位于液晶盒主视区四周的液晶盒内视区；液晶盒视区由前至后依次包括前偏光片、前透明玻璃基板、前绝缘层、前定向层、液晶层、后定向层、后绝缘层、后透明玻璃基板和后偏光片，液晶层四周设有边框胶；后透明玻璃基板一端与前透明玻璃基板平齐，另一端长于前透明玻璃基板，液晶盒外端子引线区为后透明玻璃基板长于前透明玻璃基板的部分，金属层设在后透明玻璃基板上并且位于液晶盒主视区外，金属层包括第一金属层和第二金属层，第一金属层、第二金属层和后透明玻璃基板由外到内顺次连接。本发明对比度高、显示均匀性好，能防止电腐蚀。

Description

一种液晶显示器及其制备方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器的技术领域，具体说是一种液晶显示器。

背景技术

目前，液晶显示器普遍使用铟锡氧化物(Indium tin oxide，ITO)作为布线电极的导电材料。

然而，因ITO的方块电阻值大，很难做小，该方块电阻值至少要大于5Ω/sq以上，对于布线复杂的产品，所述的大方块电阻值容易产生电压降，进而导致所述液晶显示器中各像素显示对比度不均一。

另外，高路数点阵液晶显示器(COG)类产品，走线细密，一般走线宽度和走线间距都在20微米以下，由于ITO的布线，造成方块电阻值达到几千欧姆以上。所述大电阻除了影响显示对比度的均一性之外，更会影响玻璃上IC信号传输的稳定性，很有可能在所述液晶显示器上显示乱码和错误信息。换言之，上述缺失将严重影响COG产品显示的稳定性和可靠性。再者，依现有的技术，很难直接地藉由缩小该铟锡氧化物的布线宽度，而克服上述的缺失。

为解决上述的缺失，现有技术中提供了一种新式的铟锡氧化物玻璃基板，其具有低方块电阻值约5Ω/sq的特性；但该新式的玻璃基板的成本远高于传统的玻璃基板80Ω/sq的成本。

此外，ITO作为布线电极的液晶显示器还存另一缺失，即是电腐蚀的隐患。由于液晶显示器的制程繁多以及工艺复杂，在ITO的布线电极上很容易残留清洗药液与人手触碰污染等问题。在液晶显示器长期操作过程中，残留清洗药液与污染的问题，将让走线细密的ITO电极容易产生电解腐蚀，导致显示缺笔画，严重地影响液晶显示器的使用寿命。

发明内容

发明目的：本发明要解决的技术问题在于提供一种具有低方块电阻值与抗电腐蚀的布线电极结构的液晶显示器。

技术方案：本发明所述的液晶显示器，包括液晶盒视区、液晶盒外端子引线区和金属层，所述液晶盒视区分为液晶盒主视区、以及位于液晶盒主视区四周的液晶盒内视区；所述液晶盒视区由前至后依次包括前偏光片、前透明玻璃基板、前绝缘层、前定向层、液晶层、后定向层、后绝缘层、后透明玻璃基板和后偏光片，所述液晶层四周设有边框胶；所述后透明玻璃基板一端与前透明玻璃基板平齐，另一端长于前透明玻璃基板，所述液晶盒外端子引线区为后透明玻璃基板长于前透明玻璃基板的部分，所述金属层设在后透明玻璃基板上并且位于液晶盒主视区外，所述金属层分为第一金属层和第二金属层，第一金属层、第二金属层和后透明玻璃基板由外到内顺次连接。

上述液晶盒视区为复合层，由前至后依次包括前偏光片、前透明玻璃基板、前绝缘层、前定向层、液晶层、后定向层、后绝缘层、后透明玻璃基板和后偏光片。

上述前定向层为前垂直定向层或前水平定向层；后定向层为后垂直定向层或后水平定向层。

优选，所述金属层设在液晶盒外端子引线区和液晶盒内视区的后透明玻璃基板上或设在液晶盒内视区的后透明玻璃基板上或设在液晶盒外端子引线区的后透明玻璃基板上

所述前透明玻璃基板与后透明玻璃基板均为ITO层玻璃基板，能切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线。

所述液晶层内设有塑胶球，能稳定液晶层的盒厚。

优选，所述塑胶球直径为3-7微米。

所述液晶层为负性液晶层或正性液晶层，能提高背景光亮度、改善显示方式和适应多种使用环境。

所述第二金属层为镀镍层，镀镍层的厚度为0.2-10微米，能降低透明玻璃基板的阻值，能预防电腐蚀的发生。

所述第一金属层为镀金层，镀金层的厚度为0.02-0.2微米，能降低透明玻璃基板的阻值，能预防电腐蚀的发生。

上述液晶显示器的制备方法，包括以下步骤：

1）、将ITO玻璃基板显影蚀刻，形成ITO图案，ITO图案包括IC区域的COG连接类型、管脚连接类型、导电胶条连接类型和斑马纸连接类型；

2）、在液晶盒外端子引线区和液晶盒内视区或液晶盒外端子引线区或液晶盒内视区的ITO引线上化学镀第二金属层；

3）、在第二金属层上通过电解将第二金属层外表面置换成第一金属层；

4）、第一金属层覆盖液晶盒外端子引线区的面积达到95%以上；

5）、在前透明玻璃基板和后透明玻璃基板的内侧上分别涂前绝缘层和后绝缘层，在前绝缘层的内侧上涂前定向层，在后绝缘层的内侧上涂后定向层，设置前后摩擦形成的扭曲角为0°-240°；在前定向层和后定向层之间的四周印刷边框胶，贴合热压，制成稳定的盒厚；

6）最后在前定向层和后定向层之间的液晶层进行灌晶，灌晶选择专用液晶△n= 0.1- 0.15。

上述步骤3）中第二金属层外表面是指第二金属层与后透明玻璃基板连接面的相背面。

上述液晶显示器的制备方法，首先在ITO的透明玻璃基板上刻蚀出引线端子、走线及显示图形，其次，先以化学方式镀上一第二金属层(例如镍)，再采用化学镀金方法镀上的第一金属层(例如金)，具体流程为脱脂、微蚀、活化、后活化、无电解镍、置换金，置换金工艺是80℃下采用氰化金钾或者无氰化金钾，氰化金钾如AU-6601M，无氰化金钾如AU-6630，氰化金钾可抑制镀镍层的侵蚀。

上述ITO玻璃基板，镀金后的阻值发生明显变化，阻值由镀金前的 100Ω/sq下降至方块电阻值为3Ω/sq，明显达到降低阻值的功效。

优选，所述步骤5）中，印刷边框胶后，先在前定向层和后定向层之间喷撒衬垫塑胶球，再贴合热压。

上述前定向层为前垂直定向层或前水平定向层；后定向层为后垂直定向层或后水平定向层。

工作原理：通过镀金工艺后，降低了透明玻璃基板的阻值，通过垂直取向工艺、灌注正性或负性液晶层并搭配补偿偏光片后，使得显示亮度明显提高，对比度大幅度增加，同时消除了显示不匀现象，第一金属层中镀金层的化学性能稳定，不易被电解，可有效的预防电腐蚀的发生。 

有益效果：本发明液晶显示器能降低电压在走线上损耗，能提高显示图形上的有效电压，使其对比度增加、显示均匀性提高；能有效的预防电腐蚀发生，能提高模块整体稳定性，能够满足车载、电表、工业仪表等高可靠产品的苛刻要求。

附图说明

图1是本发明的液晶显示器的布线电极结构示意图；

图2是本发明的液晶显示器的液晶盒视区、液晶盒外端子引线区的示意图；

图3是本发明的液晶显示器第一实施例的结构示意图；

图4是本发明的液晶显示器第二实施例的结构示意图；

图5是本发明的液晶显示器第三实施例的结构示意图；

图中：1透明基板，2ITO层，3镀镍层，4镀金层，5液晶盒视区，52液晶盒主视区，54液晶盒内视区，6液晶盒外端子引线区，7前偏光片，8前透明玻璃基板，9前绝缘层，10前定向层，11液晶层，12后定向层，13后绝缘层,14后透明玻璃基板,15后偏光片,16边框胶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例作进一步的详细说明。

实施例1：如图1-3所示的液晶显示器，包括液晶盒视区5、液晶盒外端子引线区6和金属层，所述液晶盒视区5分为液晶盒主视区52和沿液晶盒主视区52四周设置的液晶盒内视区54；所述液晶盒视区5为复合层结构，依次包括前偏光片7、前透明玻璃基板8、前绝缘层9、前垂直定向层、液晶层11、后垂直定向层、后绝缘层13、后透明玻璃基板14和后偏光片15，所述液晶层11四周设有边框胶16；所述后透明玻璃基板14一端与前透明玻璃基板8平齐，另一端长于前透明玻璃基板8，所述液晶盒外端子引线区6为后透明玻璃基板14长于前透明玻璃基板8的部分，所述金属层设在后透明玻璃基板14上并且位于液晶盒主视区52外，所述金属层分为镀金层4层和镀镍层3，镀金层4、镀镍层3和后透明玻璃基板14由外到内顺次连接。

所述前透明玻璃与镀镍层3之间、后透明玻璃与镀镍层3之间均设有ITO层；液晶层11内设有直径为3微米的塑胶球。

上述显示器的制盒工艺过程如下：

1）、将方块电阻值为30Ω/sq 的ITO玻璃基板显影蚀刻，形成ITO图案，ITO图案为IC区域的COG类产品；

2）、在液晶盒外端子引线区6即台阶和液晶盒内视区54的ITO引线上化学镀镍，镀

镍层的厚度为1.0微米；

3）、在镀镍层3上通过电解将镀镍层3外表面置换成镀金层4，镀金层4的厚度为0.1微米；

4）、镀金层4覆盖液晶盒外端子引线区6的面积达到95%以上；

5）、在前ITO玻璃基板和后ITO玻璃基板的内侧上分别涂前绝缘层9和后绝缘层13，在前绝缘层9的内侧上涂前垂直定向层，在后绝缘层13的内侧上涂后垂直定向层，扭曲角为0°；在前垂直定向层和后垂直定向层之间的四周印刷边框胶16，中间喷撒3微米衬垫塑胶球，贴合热压，制成稳定的的盒厚； 

6）最后在前垂直定向层和后垂直定向层之间的液晶层11进行灌晶，灌晶选择专用液晶△n= 0.1。

通过镀金工艺后，透明玻璃基板的方块电阻值降低至0.5Ω/sq，通过垂直取向工艺、灌注负性液晶层11并搭配补偿偏光片后，使得显示亮度明显提高，对比度大幅度增加，同时消除了显示不匀现象，另普通工艺制作的液晶显示器电腐蚀1％，经台阶镀金后的液晶显示器电腐蚀比例为0%，可有效的预防电腐蚀的发生。 

实施例2：如图4所示，与实施例1基本相同，所不同的是：在液晶盒内视区54制作镀镍层3和镀金层4，采用镀镍层3的厚度为2.0微米，采用镀金层4的厚度为0.15微米，玻璃基板的方块电阻值降为0.2Ω/sq，后采用选取平行取向层10’、12’，设置液晶层11的厚度为6微米、Δn为0.145的正性液晶，选择6微米直径的塑胶球，设置前后摩擦形成的扭曲角240°，同时选用SMD-570TA和QPF-205TF2。

实施例3：如图5所示，与实施例1基本相同，所不同的是：在液晶盒外端子引线区6制作镀镍层3和镀金层4，采用镀镍层3的厚度为2.0微米，采用镀金层4的厚度为0.15微米，玻璃基板的方块电阻值降为0.3Ω/sq，选取平行取向层10’、12’，设置液晶层11是厚度为7微米、Δn为0.15的正性液晶，选择7微米直径的塑胶球，设置前后摩擦形成的扭曲角90°，同时选用QPF-215T和QPF-215T。 

实施例4：与实施例1基本相同，所不同的是：端子引线的连接方式是管脚，最后流程最后为装管脚。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示器，其特征在于：包括液晶盒视区（5）、液晶盒外端子引线区（6）和金属层，所述液晶盒视区（5）分为液晶盒主视区（52）、以及位于液晶盒主视区（52）四周的液晶盒内视区（54）；所述液晶盒视区（5）由前至后依次包括前偏光片（7）、前透明玻璃基板（8）、前绝缘层（9）、前定向层（10）、液晶层（11）、后定向层（12）、后绝缘层（13）、后透明玻璃基板（14）和后偏光片（15），所述液晶层（11）四周设有边框胶（16）；所述后透明玻璃基板（14）一端与前透明玻璃基板（8）平齐，另一端长于前透明玻璃基板（8），所述液晶盒外端子引线区（6）为后透明玻璃基板（14）长于前透明玻璃基板（8）的部分，所述金属层设在后透明玻璃基板（14）上并且位于液晶盒主视区（52）外，所述金属层包括第一金属层和第二金属层，第一金属层、第二金属层和后透明玻璃基板（14）由外到内顺次连接。

2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：所述金属层设在液晶盒外端子引线区（6）和液晶盒内视区（54）的后透明玻璃基板（14）上，或设在液晶盒内视区（54）的后透明玻璃基板（14）上，或设在液晶盒外端子引线区（6）的后透明玻璃基板（14）上。

3.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：所述前透明玻璃基板（8）与后透明玻璃基板（14）均为ITO层玻璃基板。

4.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：所述液晶层（11）内设有塑胶球。

5.如权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于：所述塑胶球直径为3-7微米。

6.如权利要求1-5任意一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述液晶层（11）为负性液晶层（11）或正性液晶层（11）。

7.如权利要求1-5任意一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述第二金属层为镀镍层（3），镀镍层（3）的厚度为0.2-10微米。

8.如权利要求1-5任意一项所述的液晶显示器，其特征在于：所述第一金属层为镀金层（4），镀金层（4）的厚度为0.02-0.2微米。

9.如权利要求1-8任意一项所述的液晶显示器的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1）、将ITO玻璃基板显影蚀刻，形成ITO图案，ITO图案包括IC区域的COG连接类型、管脚连接类型、导电胶条连接类型和斑马纸连接类型；

2）、在液晶盒外端子引线区（6）和液晶盒内视区（54）或液晶盒外端子引线区（6）或液晶盒内视区（54）的ITO引线上化学镀第二金属层；

3）、在第二金属层上通过电解将第二金属层外表面置换成第一金属层；

4）、第一金属层覆盖液晶盒外端子引线区（6）的面积达到95%以上；

5）、在前透明玻璃基板（8）和后透明玻璃基板（14）的内侧上分别涂前绝缘层（9）和后绝缘层（13），在前绝缘层（9）的内侧上涂前定向层（10），在后绝缘层（13）的内侧上涂后定向层（12），设置前后摩擦形成的扭曲角为0°-240°；在前定向层（10）和后定向层（12）之间的四周印刷边框胶（16），贴合热压，制成稳定的盒厚；

6）最后在前定向层（10）和后定向层（12）之间液晶层（11）进行灌晶，灌晶选择专用液晶△n= 0.1- 0.15。

10.如权利要求9所述的液晶显示器的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中，印刷边框胶（16）后，先在前定向层（10）和后定向层（12）之间喷撒衬垫塑胶球，再贴合热压。

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