專利名稱：一種垂直取向π盒液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種液晶顯示器，具體地說是ー種提高顯示性能的垂直取向π盒液
日日顯不報(bào)。
背景技術(shù)：
目前已有很多技術(shù)應(yīng)用于寬視角顯示器，除了已經(jīng)廣泛應(yīng)用的ΤΝ，還有另外ー些其他液晶顯示模式，比如垂直取向模式(VA模式)和π盒模式。普通的VA模式采用垂直取向的定向?qū)?，摩擦方向反平行設(shè)置，定向?qū)拥念A(yù)傾角很小，液晶分子和基板法線方向有ー個(gè)小的夾角，液晶為負(fù)性各向異性材料，偏光片的吸收軸相互垂直設(shè)置，偏光片吸收軸和各自定向?qū)拥哪Σ练较虺?5°。在不加電場(chǎng)的情況下，液晶排列幾乎是和基板表面相互垂直，大致偏離基板法線方向1-10度，這就使得液晶材料對(duì)入射光幾乎沒有影響，當(dāng)加上垂直設(shè)置的偏光片時(shí)顯示器表現(xiàn)出黑色的底色；當(dāng)給電極施加電壓吋，液晶分子就會(huì)傾斜到水平方向，經(jīng)過偏光片的偏振光會(huì)被液晶層改變而進(jìn)行光傳輸，就可以得到ー個(gè)亮態(tài)。傳統(tǒng)的π盒模式采用平行取向材料做為定向?qū)?，采用平行摩擦，并相?duì)于定向?qū)佑泻苄〉念A(yù)傾角，正介電各向異性材料以及交叉配置的偏光片，偏光片的吸收軸與摩擦方向成45°。π盒IXD可以常黑模式工作，也可以常白模式工作，常黑模式和常白模式的區(qū)別僅在于屏的雙折射不同，在此，我們以常黑模式來進(jìn)行說明。由于使用了平行取向的定向?qū)雍托☆A(yù)傾角的平行摩擦，在施加低電壓吋，液晶分子會(huì)呈現(xiàn)的彎曲狀態(tài)；當(dāng)給電極施加高電壓時(shí)，液晶指向被重新排列，由于是正介電各向異性液晶，液晶分子指向基本全部垂直于基板表面。因此屏的雙折射發(fā)生改變，入射光透過屏得到ー個(gè)亮態(tài)。傳統(tǒng)的TN和傳統(tǒng)的VA液晶顯示器都存在視角窄的缺陷，由于傳統(tǒng)的π盒LCD是雙折射效應(yīng)工作模式，所以η盒IXD不能得到很好的黑態(tài)。因此，需要一種新的液晶顯示模式，既能夠提供寬視角，快速響應(yīng)，又能作到很好的黑態(tài)和高對(duì)比度。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠做到擴(kuò)大視角范圍，提高響應(yīng)速度，增加亮度，以及降低暗態(tài)的透光率來提高顯示器的對(duì)比度的垂直取向η盒液晶顯示器。技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種垂直取向 η盒液晶顯示器，包括自上向下依次設(shè)置的上偏光片、上透明電極基板、上垂直取向定向?qū)印⒁壕?、下垂直取向定向?qū)?、下透明電極基板和下偏光片，上透明電極基板和下透明電極基板相對(duì)設(shè)置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，，上垂直取向定向?qū)雍拖麓怪比∠蚨ㄏ驅(qū)酉鄬?duì)設(shè)置并且摩擦方向相互平行；所述液晶層的四周設(shè)有邊框膠；所述上偏光片和下偏光片均是和液晶層光程差相匹配的相位補(bǔ)償和雙軸延遲的偏光片，相位補(bǔ)償值在 200rniT500nm之間，每塊偏光片的吸收軸和各自相對(duì)應(yīng)的定向?qū)拥哪Σ练较虺?5°。
本發(fā)明提供的是ー種自補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，在電場(chǎng)開(ON)和關(guān)(OFF)狀態(tài)，鄰近定向?qū)拥囊壕Х肿佣际谴怪比∠?，這種自補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，無論選擇何種電壓，液晶材料的上半部分總是補(bǔ)償下半部分。電源提供電場(chǎng)(優(yōu)選為2-8V)從而使得像素出現(xiàn)ON態(tài)和OFF態(tài)，OFF態(tài)的特征是通過垂直取向定向?qū)鱼T定作用使液晶分子垂直于定向?qū)优帕?；ON態(tài)的特征是液晶中間層以上的分子因?yàn)橛些`個(gè)預(yù)傾角，在受到電場(chǎng)作用，向ー個(gè)方向傾倒，中間層以下的分子有ー個(gè)相反的預(yù)傾角，在受到電場(chǎng)作用，向與液晶中間層以上分子的反方向傾倒，同時(shí)最靠近定向?qū)拥囊壕Х肿雍鸵壕又虚g的分子仍然保持垂直排列。所述透明電極基板上的電極為透明電極。其中一片所述透明電極基板上的電極為反射電極。
所述反射電極的導(dǎo)電材料包括鋁、銀和鉻中的任ー種。所述液晶層的材料包括負(fù)介電各向異性材料；以達(dá)到液晶垂直取向的目的。所述液晶層的厚度為2 IOMffl ；這樣容易達(dá)到本發(fā)明液晶在ON態(tài)和OFF態(tài)時(shí)的 I示悮式。所述液晶層的折射率的各向異性與厚度之積在200 500nm之間，這樣容易達(dá)到本發(fā)明液晶ON態(tài)和OFF態(tài)時(shí)的顯示模式。所述上偏光片和下偏光片均是和液晶層光程差相匹配的相位補(bǔ)償和雙軸延遲的偏光片，每塊偏光片的吸收軸和各自相對(duì)應(yīng)的定向?qū)拥哪Σ练较虺?5° ；能夠?qū)崿F(xiàn)全黑底色，視角寬廣。所述邊框膠中設(shè)置硅球和導(dǎo)電的金球；硅球的目的達(dá)到預(yù)定的盒厚井保持盒厚均勻，金球的目的使上電極轉(zhuǎn)移導(dǎo)通到下基板的引腳電極上，以方便驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)對(duì)比度高和視角寬廣，其中對(duì)比度可以達(dá)到1000 :1、視角可達(dá)到上下各120°、左右120°的范圍；2)響應(yīng)速度快，透過率從 0%到90%的轉(zhuǎn)換時(shí)間8ms ；3)能夠?qū)崿F(xiàn)全黑底色。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1 如圖1所示，ー種垂直取向π盒液晶顯示器，包括相對(duì)配置的上透明電極基板2和下透明電極基板6，上透明電極基板2和下透明電極基板6相對(duì)設(shè)置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，在上透明電極基板2上設(shè)有上垂直取向定向?qū)?，在下透明電極基板6上設(shè)有下垂直取向定向?qū)?，上垂直取向定向?qū)?和下垂直取向定向?qū)?相對(duì)設(shè)置并且其摩擦方向平行；在上垂直取向定向?qū)?和下垂直取向定向?qū)?之間設(shè)有液晶層4，液晶層4的四周用邊框膠10，11封固，在液晶層4內(nèi)設(shè)有塑膠球，邊框膠中設(shè)置硅球和導(dǎo)電的金球；在上透明電極基板2的外側(cè)附著有上偏光片1，在下透明電極基板6的外側(cè)附著有下偏光片7，兩偏光片的吸收軸相互交叉設(shè)置；上偏光片1和下偏光片7均是和液晶層4光程差相匹配的相位補(bǔ)償和雙軸延遲的偏光片，每塊偏光片的吸收軸和各自相對(duì)應(yīng)的定向?qū)拥哪Σ练较虺?5°。
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其中，上透明電極基板2和下透明電極基板6均采用氧化銅錫(ITO)玻璃，在上透明電極基板2和下透明電極基板6上分別顯影蝕刻形成電極圖案8，9，或者其中一面也可用鋁反射電極，反射電極的導(dǎo)電材料為鋁、銀和鉻中的任ー種。液晶為負(fù)介電常數(shù)各向異性液晶，負(fù)介電各向異性液晶材料包括是氟化材料，氟化材料優(yōu)選江蘇和成化學(xué)材料有限公司的SMG90200-100負(fù)介電常數(shù)各向異性液晶；液晶層4的厚度為3Mm ；液晶層4的折射率的各向異性與厚度之積為300nm。上述顯示器的制備方法的具體步驟如下
1、將ITO透明電極基板顯影蝕刻，形成ITO圖案；
2、在上透明電極基板2和下透明電極基板6上分別涂Nissan的SE-4811垂直取向定向?qū)樱?br> 3、固化后摩擦定向，摩擦方向平行設(shè)置；
4、印刷邊框膠，中間噴撒6um襯墊塑膠球，貼合熱壓，制成穩(wěn)定的的盒厚；
5、灌晶選擇江蘇和成化學(xué)材料有限公司的SMG90200-100負(fù)介電常數(shù)各向異性液晶；
6、貼片使用和液晶層4光程差相匹配的相位補(bǔ)償和雙軸延遲偏光片，偏光片吸收軸和各自定向?qū)拥哪Σ练较虺?5° ；相位補(bǔ)償值為135nm。通過垂直取向的定向?qū)印⒛Σ两嵌?、?fù)介電各向異性液晶、盒厚、偏光片及偏光片角度的搭配使得屏不點(diǎn)亮?xí)r底色全黒，點(diǎn)亮?xí)r能夠?qū)崿F(xiàn)視角寬廣，響應(yīng)快，亮度高和對(duì)比度高的優(yōu)點(diǎn)，具體的說，對(duì)比度為100的等對(duì)比度曲線有40度的視角范圍；透過率從0%到90% 的轉(zhuǎn)換時(shí)間為12. 75ms ；對(duì)比度可達(dá)到1000 :1。在上述制作步驟中，還應(yīng)特別注意需做到以下幾點(diǎn) (1)定向?qū)佑∷⑹褂么怪比∠虻亩ㄏ驅(qū)樱?br> (2 )定向?qū)痈髯缘哪Σ练较蚱叫性O(shè)置；
(3)液晶包括負(fù)介電各向異性液晶，優(yōu)選包括一種氟化材料，液晶介電各向異性值包括在-2 -10之間、液晶層4的厚度設(shè)定包括在2 IOMffl之間；
(4)使用和液晶層4光程差相匹配的相位補(bǔ)償和雙軸延遲偏光板。經(jīng)過以上エ藝改進(jìn)后的液晶顯示器，不加電時(shí)液晶分子垂直排列，使得液晶材料對(duì)入射光幾乎沒有影響，當(dāng)加上垂直設(shè)置的偏光片時(shí)，顯示器就表現(xiàn)出黑色的底色，從而也實(shí)現(xiàn)了高對(duì)比度；加電后液晶中間層以上和中間層以下之間的反方向傾斜以及合適的偏光片補(bǔ)償使得顯示視角寬廣；當(dāng)顯示器處于亮態(tài)，在中間層兩側(cè)的光線指向以相互補(bǔ)償?shù)姆绞叫D(zhuǎn)，較少的液晶材料發(fā)生偏轉(zhuǎn)使像素在ON態(tài)和OFF態(tài)之間快速切換，這就使得快響應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例2 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是液晶介電各向異性值為_2、液晶層4 的厚度設(shè)定為2Mm ；上偏光片1和下偏光片7間的相位補(bǔ)償值為200nm。實(shí)施例3 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是液晶介電各向異性值為-10、液晶層 4的厚度設(shè)定為IOMffl ；上偏光片1和下偏光片7間的相位補(bǔ)償值為500nm。實(shí)施例4 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是液晶介電各向異性值為-7. 5、液晶層4的厚度設(shè)定為SMffl ；上偏光片1和下偏光片7間的相位補(bǔ)償值為400nm。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，包括自上向下依次設(shè)置的上偏光片 (1)、上透明電極基板(2)、上垂直取向定向?qū)?3)、液晶層(4)、下垂直取向定向?qū)?5)、下透明電極基板(6)和下偏光片(7)，上透明電極基板(2)和下透明電極基板(6)相對(duì)設(shè)置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，上垂直取向定向?qū)?3)和下垂直取向定向?qū)?5)相對(duì)設(shè)置并且摩擦方向相互平行；所述液晶層(4)的四周設(shè)有邊框膠；所述上偏光片(1)和下偏光片(7)均是和液晶層(4)光程差相匹配的相位補(bǔ)償和雙軸延遲的偏光片，相位補(bǔ)償值在 200rniT500nm之間，每塊偏光片的吸收軸和各自相對(duì)應(yīng)的定向?qū)拥哪Σ练较虺?5°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，所述透明電極基板上的電極為透明電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，其中一片所述透明電極基板上的電極為反射電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直取向π盒液晶顯示器，其特征在干，所述反射電極的導(dǎo)電材料包括鋁、銀和鉻中的任ー種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，所述液晶層(4)的材料包括負(fù)介電各向異性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，所述液晶層(4)的厚度為2 10Mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，所述液晶層(4)的折射率的各向異性與厚度之積在200 500nm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在干，所述邊框膠中設(shè)置硅球和導(dǎo)電的金球。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在于，電場(chǎng)開時(shí)，所述液晶層(4)的中間以上和以下液晶分子傾斜方向相反，在液晶層(4)的中間位置以及最靠近定向?qū)拥囊壕Х肿哟怪比∠蛐纬蒓N態(tài)，電場(chǎng)關(guān)時(shí)，通過垂直取向的定向?qū)鱼T定作用使液晶分子垂直于定向?qū)优帕行纬蒓FF態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種垂直取向π盒液晶顯示器，包括自上向下依次設(shè)置的上偏光片、上透明電極基板、上垂直取向定向?qū)?、液晶層、下垂直取向定向?qū)?、下透明電極基板和下偏光片，上透明電極基板和下透明電極基板相對(duì)設(shè)置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，上垂直取向定向?qū)雍拖麓怪比∠蚨ㄏ驅(qū)酉鄬?duì)設(shè)置并且摩擦方向相互平行；液晶層的四周設(shè)有邊框膠；通電后液晶層的中間以上和以下液晶分子傾斜方向相反，在液晶層的中間位置以及最靠近定向?qū)拥囊壕Х肿哟怪比∠?。本發(fā)明的對(duì)比度高和視角寬廣，其中對(duì)比度可以達(dá)到10001、視角可達(dá)到上下各120°、左右120°的范圍；響應(yīng)速度快，透過率從0%到90%的轉(zhuǎn)換時(shí)間為8ms；能實(shí)現(xiàn)全黑底色。
文檔編號(hào)G02F1/1337GK102540577SQ201210030970
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者唐軍, 朱玉龍, 李軍平 申請(qǐng)人:句容駿成電子有限公司