CN103676365B - 透明显示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种透明显示器及其制造方法，包括：一第一基板；一第二基板，相对于该第一基板；一液晶分子层，具有复数个液晶分子，设置于该第一基板及该第二基板之间；一第一液晶胞层，具有复数个第一液晶胞，并设置于该第一基板与该液晶分子层之间；一第二液晶胞层，具有复数个第二液晶胞，并设置于该液晶分子层与该第二基板之间；以及一热反应型高分子膜，设置于该第二液晶胞层与该第二基板之间。

Description

透明显示器及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种透明显示器及其制造方法，特别是有关于一种具有两层液晶胞层的透明显示器及其制造方法。

背景技术

图1A及图1B为公知的透明显示器剖面示意图。该透明显示器900包括一上基板910、一下基板920、一液晶层930及一液晶胞层940。该下基板920为薄膜晶体管基板。该下基板920包括一像素电极921，该像素电极921为透明导电材料。该上基板910相对该下基板920而设置。该上基板910包括一彩色滤光层911以及一共同电极912。该液晶层930设置于该下基板920及该上基板910之间。该液晶胞层940形成于该下基板920及该液晶层930之间。

如图1A所示，该液晶胞层940是藉由一紫外光光束(即为UV光束950)由下基板920的方向，照射该液晶层930，使部份的UV反应型液晶分子及聚合单体发生聚合反应而只在下基板920的一侧形成液晶胞层940。当液晶胞层940形成后，液晶胞层940会阻隔UV光束950继续照射该液晶层930，因此无法使其它部份的UV反应型液晶分子及聚合单体继续发生聚合反应。另外，UV光束950无法由上基板910的方向对液晶层930进行照射，其主要原因是彩色滤光层911会阻挡光束的照光波长及能量，使液晶层930无法有效的在上基板910的一侧形成液晶胞层。

如图1B所示，当公知的透明显示器未施加一电压，且液晶胞层940的光轴方向与入射环境光960方向互相交错时，液晶胞层940具有较佳的散射态显示特性。然而，由于公知的透明显示器只能在下基板920的一侧形成液晶胞层940，因此只有部份的入射环境光960会被液晶胞层940所散射而成为反射光961，而另一部份的入射环境光960则会穿透下基板920而成为穿透光962，使透明显示器900的部份区域的显示画面呈现乳白色，即表示公知的透明显示的对比不佳。由此可知，公知的透明显示器还无法达到高对比的显示画面。

因此，便有需要提供一种具有高对比的透明显示器及透明显示器的制造方法，以解决前述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有液晶胞层的结构的透明显示器及其制造方法。

为达成上述目的，本发明提供一种透明显示器，包括：一第一基板；一第二基板，相对于该第一基板；一液晶分子层，具有复数个液晶分子，设置于该第一基板及该第二基板之间；一第一液晶胞层，具有复数个第一液晶胞，并设置于该第一基板与该液晶分子层之间，其中该第一液晶胞包括一液晶分子及一高分子聚合单体；一第二液晶胞层，具有复数个第二液晶胞，并设置于该液晶分子层与该第二基板之间，其中该第二液晶胞包括一液晶分子及一高分子聚合单体；以及一热反应型高分子膜，设置于该第二液晶胞层与该第二基板之间。

为达成上述目的，本发明再提供一种透明显示器的制造方法，包括下列步骤：提供一第一基板；提供一第二基板；形成一热反应型高分子膜于该第二基板的表面；结合该第一基板及该第二基板，使该热反应型高分子膜位在该第一基板及该第二基板之间；填入一高分子液晶于该第一基板及该热反应型高分子膜之间；以及以一外部光束由朝向该第一基板的方向对该高分子液晶进行照射，以使部分的该高分子液晶产生聚合反应，而在第一基板的表面形成一第一液晶胞层，同时由朝向该第二基板的方向对该高分子液晶进行加热，以使部分的该高分子液晶产生聚合反应，而在热反应型高分子膜的表面形成一第二液晶胞层。

本发明的透明显示器及透明显示器的制造方法，因同时对该高分子液晶进行照光及加热，可达到两侧都具有液晶胞层的结构，有别于传统的液晶胞只能单侧形成液晶胞层。相较之下，藉由本发明的透明显示器的制造方法，所制造的透明显示器，可强化液晶的散射状态及提升透明显示器的对比特性。另外，不需采用配向膜以及偏光板，因此本发明的透明显示器具有制程简单、良率高及制作成本低的优势。

为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1A及图1B为公知的透明显示器剖面示意图；

图2为本发明的一实施例的透明显示器的制造方法流程图；

图3A到图3C为本发明的一实施例的透明显示器的制造方法流程剖面示意图；

图4为本发明的一实施例的透明显示器。

【主要组件符号说明】

100透明显示器110第一基板

111透明基材112像素电极

120第二基板121透明基材

122彩色滤光片层123透光导电层

130热反应型高分子膜140高分子液晶

141液晶分子142高分子聚合单体

143感光起始剂150第一液晶胞层

151第一液晶胞160第二液晶胞层

161第二液晶胞170光束

180加热平台190液晶分子层

200环境光201反射光

202穿透光900透明显示器

910上基板911彩色滤光层

912共同电极920下基板

921像素电极930液晶层

940液晶胞层950UV光束

960环境光961反射光

962穿透光S100-S110步骤。

具体实施方式

图2为本发明的一实施例的透明显示器的制造方法流程图。包括下列步骤：

步骤S100：提供第一基板。如图3A所示，该第一基板110可为薄膜晶体管基板。该第一基板110可具有一透明基材111、复数个薄膜晶体管(图未示)以及与该些薄膜晶体管电性连接的复数个像素电极112。像素电极112的材料可为透明导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少二者的堆栈层，但本发明不以此为限。

步骤S102：提供第二基板。在本步骤中，该第二基板120包括一透明基材121、一透光导电层123及一彩色滤光片层122。该彩色滤光片层122形成于该透明基材121与该透光导电层123之间。

步骤S104：形成热反应型高分子膜于第二基板的表面。在本步骤中，该热反应型高分子膜130的材质为聚乙烯基咔唑、羟乙基甲基丙酸酯或聚二季戊四醇五丙烯酸酯。该聚乙烯基咔唑的结构式为

。该羟乙基甲基丙酸酯的结构式为。该聚二季戊四醇五丙烯酸酯的结构式为。

步骤S106：结合第一基板及第二基板，使热反应型高分子膜位在第一基板及第二基板之间。在本步骤中，可先在第一基板110上涂布框胶(图未示)。然后，再将第二基板120与第一基板110对位。接着，再将第二基板120透过框胶与第一基板110连接。最后，硬化框胶，而完成第一基板110与第二基板120的结合。

步骤S108：填入高分子液晶于第一基板及热反应型高分子膜之间。在本步骤中，该高分子液晶140包括复数个液晶分子141、高分子聚合单体142以及感光起始剂143。该高分子聚合单体142包括聚醚多元醇压克力基单体及丙烯酸树脂单体。可利用真空注入法将高分子液晶140填入第一基板110与热反应型高分子膜130之间。然而，本发明不限于此，在其它实施例中，亦可利用ODF(OneDripFill)方法或其它适当的方法将高分子液晶140填入第一基板110与热反应型高分子膜130之间。感光起始剂143可为紫外光感光起始剂。

步骤S110：以一外部光束由朝向第一基板的方向对高分子液晶进行照射，同时由朝向第二基板的方向对高分子液晶进行加热。如图3B及3C所示，在本步骤中，以一光束170由第一基板110的方向对该高分子液晶140进行照射，使部分的该高分子液晶140产生聚合反应，以形成第一液晶胞层150(如图3C)。详言之，聚醚多元醇压克力基单体可先使部分的液晶分子141在第一基板110的表面形成多个第一液晶胞151，然后丙烯酸树脂单体可使这些液晶胞中的液晶分子141与聚醚多元醇压克力更有效地聚合，以形成第一液晶胞层150。在本实施例中，该光束170可为紫外光光束(UVLightbeam)。

该光束170对高分子液晶140进行照射的同时，由该第二基板120的方向对该高分子液晶140进行加热，以使部分的该高分子液晶140产生聚合反应。在本步骤中，将透明显示器100放置于一加热平台180，并由该第二基板120抵接该加热平台180。藉由加热平台180的加热，使热能传递至高分子液晶140。该高分子液晶140受热后，使部分的该高分子液晶140产生聚合反应，而在热反应型高分子膜130的表面产生多个第二液晶胞161，以形成第二液晶胞层160。该加热的温度为摄氏60度，并持续5分钟。

此外，未产生聚合反应的高分子液晶140则形成一液晶分子层190，且位在该第一液晶胞层150及该第二液晶胞层160之间。

图4为本发明的一实施例的透明显示器。该透明显示器100藉由图2所示的步骤而制成。该透明显示器100包括一第一基板110、一第二基板120、一液晶分子层190、一第一液晶胞层150、一第二液晶胞层160以及一热反应型高分子膜130。该第二基板120相对于该第一基板110。该液晶分子层190具有复数个液晶分子141，设置于该第一基板110及该第二基板120之间。该第一液晶胞层150具有复数个第一液晶胞151，并设置于该第一基板110与该液晶分子层190之间，其中该第一液晶胞151包括液晶分子及高分子聚合单体。该第二液晶胞层160具有复数个第二液晶胞161，并设置于该液晶分子层190与该第二基板120之间，其中该第二液晶胞161包括液晶分子及高分子聚合单体。该热反应型高分子膜130设置于该第二液晶胞层160与该第二基板120之间。

该第一基板110可为一薄膜晶体管基板，其包括复数个薄膜晶体管(图未示)及复数个像素电极112。该些薄膜晶体管电性连接该些像素电极112。该第二基板120包括一透明基材121、一透光导电层123及一彩色滤光片层122。该彩色滤光片层122形成于该透明基材121与该透光导电层123之间。该第一液晶胞层150及该第二液晶胞层160由部份的该些液晶分子141及一高分子聚合单体142(如图3A)所形成，该高分子聚合单体142包括聚醚多元醇压克力基单体及丙烯酸树脂单体。该热反应型高分子膜130的材质为聚乙烯基咔唑、羟乙基甲基丙酸酯或聚二季戊四醇五丙烯酸酯。

当透明显示器100的第一及第二基板110、120间未施加一电压，且该第一液晶胞层150及该第二液晶胞层160的光轴方向与环境光200的入射方向互相交错时，该第一液晶胞层150及该第二液晶胞层160具有较佳的散射态显示特性。当一环境光200照射该透明显示器100时，大部份的环境光200分别被第一液晶胞层150及该第二液晶胞层160所散射而成为反射光201，只有微量的环境光200能穿透该透明显示器100而成为穿透光202，使透明显示器100的部份区域的显示画面呈现白色，即表示本发明的透明显示100具有高对比的显示画面。

本发明的透明显示器及透明显示器的制造方法，因同时对该高分子液晶进行照光及加热，可达到两侧都具有液晶胞层的结构，有别于传统的液晶胞只能单侧形成液晶胞层。相较之下，藉由本发明的透明显示器的制造方法，所制造的透明显示器，可强化液晶的散射状态及提升透明显示器的对比特性。另外，不需采用配向膜以及偏光板，因此本发明的透明显示器具有制程简单、良率高及制作成本低的优势。

综上所述，乃仅记载本发明为呈现解决问题所采用的技术手段的实施方式或实施例而已，并非用来限定本发明专利实施的范围。即凡与本发明专利申请范围文义相符，或依本发明专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种透明显示器，包括：

一第一基板；

一第二基板，相对于该第一基板；

一液晶分子层，具有复数个液晶分子，设置于该第一基板及该第二基板之间；

一第一液晶胞层，具有复数个第一液晶胞，并设置于该第一基板与该液晶分子层之间，其中该第一液晶胞为一液晶分子及一高分子聚合单体聚合；

一第二液晶胞层，具有复数个第二液晶胞，并设置于该液晶分子层与该第二基板之间，其中该第二液晶胞为一液晶分子及一高分子聚合单体聚合；以及

一热反应型高分子膜，设置于该第二液晶胞层与该第二基板之间。

2.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，该热反应型高分子膜的材质为聚乙烯基咔唑、羟乙基甲基丙酸酯或聚二季戊四醇五丙烯酸酯。

3.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，该第一及第二液晶胞层的该高分子聚合单体包括聚醚多元醇压克力基单体及丙烯酸树脂单体。

4.如权利要求1所述的透明显示器，其特征在于，当该透明显示器的该第一及该第二基板间未施加一电压，且一环境光照射该透明显示器时，该环境光被该第一液晶胞层及该第二液晶胞层所散射。

5.一种透明显示器的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一第一基板；

提供一第二基板；

形成一热反应型高分子膜于该第二基板的表面；

结合该第一基板及该第二基板，使该热反应型高分子膜位在该第一基板及该第二基板之间；

填入一高分子液晶于该第一基板及该热反应型高分子膜之间；以及

以一外部光束由朝向该第一基板的方向对该高分子液晶进行照射，以使部分的该高分子液晶产生聚合反应，而在该第一基板的表面形成一第一液晶胞层，同时由朝向该第二基板的方向对该高分子液晶进行加热，以使部分的该高分子液晶产生聚合反应，而在热反应型高分子膜的表面形成一第二液晶胞层。

6.如权利要求5所述的透明显示器的制造方法，其特征在于，该热反应型高分子膜的材质为聚乙烯基咔唑、羟乙基甲基丙酸酯或聚二季戊四醇五丙烯酸酯。

7.如权利要求5所述的透明显示器的制造方法，其特征在于，该高分子液晶包括复数个液晶分子、高分子聚合单体以及感光起始剂。

8.如权利要求7所述的透明显示器的制造方法，其特征在于，该感光起始剂为紫外光感光起始剂，该外部光束为一紫外光光束。

9.如权利要求5所述的透明显示器的制造方法，其特征在于，该第一基板为一薄膜晶体管基板，该第二基板包括一彩色滤光片层。

10.如权利要求7所述的透明显示器的制造方法，其特征在于，该高分子聚合单体包括聚醚多元醇压克力基单体及丙烯酸树脂单体。