一種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其組成由上到下依次為：上偏光片、上λ/4雙軸膜、上λ/2負A片、上λ/4正A片、上玻璃基板、第一Common電極、第一保護層、藍相液晶、第二保護層、電極層、絕緣層、第二Common電極，下玻璃基板、下λ/4負A片、下λ/2正A片、下λ/4雙軸膜和下偏光片；電極層為第一Pixel電極和第二Pixel電極，間隔分布。本發(fā)明成功的克服了傳統(tǒng)視角可控藍相液晶顯示器窄視角下對比度只有10到30的缺點。而且偏置電極上施加不同的偏置電壓，可以得到顯示效果不同的視角及對比度連續(xù)變化的窄視角模式。
【專利說明】—種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設計的是一種液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】的裝置，具體是一種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器裝置
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息社會的發(fā)展，信息保護越來越受到人們的關(guān)注。例如一些便攜式顯示設備，手機，筆記本電腦、ATM機等。他們經(jīng)常需要在公共場合中使用，為了保護個人隱私及重要信息，就需要其有一個窄視角的顯示特性，但是在私人場合，又需要他們有一個寬視角顯示特性。所以未來液晶顯示器需要有一個視角控制的特點。
[0003]藍相液晶顯示器具有毫秒以下的響應時間、視角寬和對比度高的特點，并且在制作過程中不需要取向?qū)?，也不需要對液晶層厚度做很嚴格的限制，制作成本低，制造工藝更簡單，從而被認為最有潛力成為下一代液晶顯示器。
[0004]藍相液晶很容易實現(xiàn)寬視角顯示特性，目前已經(jīng)有幾種方法來達到藍相液晶顯示寬視角和窄視角的變化。例如像素分割法:把每一個像素分成兩個像素，一個用來顯示主畫面，另外一個來控制視角。另外一種方法是利用兩個液晶盒實現(xiàn)視角控制。其中一個液晶盒專門用來控制窄視角。但是這些技術(shù)工藝復雜，降低光利用率，增加成本。不容易實現(xiàn)量產(chǎn)。最主要的缺點是在窄視角顯示下，其對比度通常很低，約只要10到30左右。不能很好的實現(xiàn)彩色顯示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，解決傳統(tǒng)視角可控液晶顯示器工藝復雜，成本較高，窄視角下對比度低的問題。提出了一種在FIS模式液晶顯示器的基礎上增加一個偏置電極來實現(xiàn)窄視角下有很高對比度的視角可控的裝置。通過在上基板上設置Common電極,在下基板使用FIS電極,在上基板的Common電極上加偏置電壓,控制視角的變化，加不同的偏置電壓，可以實現(xiàn)連續(xù)變化的視角特性。寬視角下，偏置電極上電勢為0，對藍相液晶顯示器幾乎沒有任何影響，可以達到跟傳統(tǒng)FIS模式藍相液晶顯示器相同的透過率、視角和對比度。而在窄視角下，通過在偏置電極上施加適當?shù)钠秒妷?，使FIS模式藍相液晶顯示器實現(xiàn)窄視角顯示，并且，在此模式下，30°以內(nèi)的視角范圍內(nèi)，對比度可以達到300以上，成功的解決了傳統(tǒng)視角可控藍相液晶顯示器窄視角下對比度只有10到30的缺點。而且偏置電極上施加不同的偏置電壓，可以得到顯示效果不同的視角及對比度連續(xù)變化的窄視角模式，此發(fā)明制作工藝簡單，不需要增加TFT個數(shù)，沒有對位要求，更不需要增加液晶盒，通過現(xiàn)有技術(shù)完全可以實現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0007]一種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其組成由上到下依次為:上偏光片、上λ/4雙軸膜、上λ/2負A片、上λ/4正A片、上玻璃基板、第一 Common電極、第一保護層、藍相液晶、第二保護層、電極層、絕緣層、第二 Common電極，下玻璃基板、下λ /4負A片、下λ/2正A片、下λ/4雙軸膜和下偏光片；電極層為第一 Pixel電極和第二 Pixel電極，間隔分布。
[0008]所述的所有電極均為薄膜晶體管液晶顯示所常用的透明氧化銦錫(ITO)電極；所述的所有的電極厚度均為0.01~0.5 μ m ;其電勢根據(jù)不同視角模式分為兩種:寬視角模式下,第一 Common電極和第二 Common電極電勢為O,第一 Pixel電極和第二 Pixel電極施加極性相反的電勢； [0009]或者，窄視角模式下，第一 Common電極施加正性電壓或者負性電壓，第二 Common電極電勢仍然為0，第一 Pixel電極和第二 Pixel電極施加極性相反的電勢。
[0010]所述的第一保護層和第二保護層為薄膜晶體管液晶顯示器常用的絕緣材料，為二氧化硅或者聚酰亞胺(PI )，厚度范圍為0.08~Ιμπι。
[0011]所述的第一 Pixel電極和第二 Pixel電極寬度為I~15 μ m，長度為像素長度，間隔距離為2~20 μ m，其俯視圖為長方形或者“之”字形。
[0012]所述的第一 Pixel電極和第二 Pixel電極位于絕緣層的上表面。
[0013]所述的第一 Common電極和第二 Common電極大小為整個液晶顯示屏幕的大小。
[0014]所述的藍相液晶層的厚度范圍是5~20 μ m。
[0015]所述的絕緣層的材料為二氧化硅或者氮化硅，厚度為0.1~0.5 μ m，大小為整個
液晶顯示屏幕的大小。
[0016]上述未涉及內(nèi)容均為公知內(nèi)容。在這里不再--復述。
[0017]上述未涉及連接方案的均為上下關(guān)系。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的有益效果是:通過在FIS顯示模式的基礎上在上玻璃基板的下表面加入第一 Common電極，以實現(xiàn)了視角連續(xù)可控的目的。通過這種技術(shù)方案，我們不需要把像素分割成兩個部分，也不需要用兩個液晶盒，就能實現(xiàn)視角連續(xù)控制的目的；這樣就解決了工藝上復雜，難以對位，增加TFT個數(shù)，成本較高等問題；更為有效的是，本發(fā)明提出的技術(shù)方案解決了上述方案中窄視角模式下對比度低(約10~30)的問題，通過本技術(shù)方案，窄視角模式下對比度可以達到300以上，可以很好的實現(xiàn)彩色顯示。本技術(shù)方案還可以實現(xiàn)視角的連續(xù)變化:第一 Common電極上施加不同的電壓，可以得到窄視角的連續(xù)變化。
[0019]通過以下參考附圖的詳細說明，本發(fā)明的其它方面和特征變得明顯。但是應該知道，該附圖僅僅是為了解釋的目的設計，而不是作為本發(fā)明涉及范圍的設定，這是因為其是作為參考而給出的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細的說明，其中:
[0021]圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)剖面圖，圖1 (a)傳統(tǒng)藍相液晶顯示器的剖面圖，圖1 (b)為本實施例提出的視角連續(xù)可控藍相液晶顯示器的剖面圖；
[0022]圖2是實施例1的傳統(tǒng)藍相液晶顯示與本實施例提出的視角連續(xù)可控藍相液晶顯示器的正視方向的電壓-透過率曲線；
[0023]圖3是實施例1的寬視角模式下視角圖，圖2 (a)為傳統(tǒng)藍相液晶顯示器的視角圖，圖2 (b)為本實施例提出的視角連續(xù)可控藍相液晶顯示器的視角圖；[0024]圖4是實施例1的窄視角模式下的視角連續(xù)變化圖，圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (C)、圖4 (d)、圖4 (e)、圖4 (f)、圖4 (g)、圖4(h)分別為在第一 Common電極6上分別施加15V、20V、25V、30V、35V、40V、45V、50V 時的視角圖。
[0025]圖5為實施例2中的第一 Pixel電極和第二 Pixel電極的排列分布的俯視圖。
[0026]圖6為實施例3中的第一 Pixel電極和第二 Pixel電極的排列分布的俯視圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施進一步描述:本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下屬的實施例。
[0028]實施例1
[0029]如圖1所示，一種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其組成由上到下依次為:上偏光片1，上λ/4雙軸膜2、上λ/2負A片3、上λ/4正A片4、上玻璃基板5、第一 Common電極6、第一保護層17、藍相液晶7、第二保護層18、電極層(第一 Pixel電極8和第二 Pixel電極9)，二氧化硅層10，第二 Common電極11，下玻璃基板12、下λ/4負A片13、下λ/2正A片14、下λ /4雙軸膜15和下偏光片16。其中第二保護層18覆蓋在第一 Pixel電極8和第二 Pixel電極9上，而第一 Pixel電極8和第二 Pixel電極9在二氧化硅層10上。
[0030]首選下偏光片16透光軸方向為0° ,下λ/4雙軸膜15方向為0° ,下λ/2正A片14光軸方向為75° ,下λ/4負A片13光軸方向為-75° ,上λ/4正A片4光軸方向為-75°，上λ/2負A片3光軸方向為75°，上λ/4雙軸膜2方向為0°，上偏光片I透光軸方向為90°。
[0031]所述的所有電極厚度為0.1 μ m。
[0032]所述的二氧化硅層10的厚度為0.1 μ m。
[0033]所述的第一 Pixel電極8和第二 Pixel電極9的寬度為2 μ m,長度為像素長度，其俯視圖為長方形，電極間隔距離為8 μ m。
[0034]所述的第一保護層17、第二保護層18材料為PI，介電常數(shù)為3.8。第一保護層厚度為0.08 μ m,第二保護層18厚度為0.15 μ m。
[0035]所述藍相液晶層的厚度為10 μ m。
[0036]所述的藍相液晶的科爾常數(shù)K=12.68nmV_2，光波長λ =550nm。
[0037]上述所有Common和Pixel電極均為薄膜晶體管液晶顯示器中所常用的透明氧化銦錫(ITO)電極。
[0038]所述的偏光片的型號為G1220DU，其厚度為230 μ m。
[0039]所述λ/4 雙軸膜的參數(shù)為:ΝΧ=1.511，Ny=L 5095，Nz=L 51025，厚度為 92 μ m。
[0040]所述的正A片的參數(shù)為:Ne=l.511，Nq=L 510，入/4的厚度為137.5 μ m，λ/2的厚度為275 μ m。
[0041]所述的負A片的參數(shù)為:Ne=l.510，Nq=L 511，入/4的厚度為137.5 μ m，λ/2的厚度為275 μ m。
[0042]圖2給出了寬視角模式下本發(fā)明提出的視角可控藍相液晶顯示器與傳統(tǒng)藍相液晶顯示器在正視方向的透過率與電壓的關(guān)系圖(電光曲線)。對比得到，本技術(shù)方案下，其電光曲線幾乎沒有變化。所以本技術(shù)方案對透過率和驅(qū)動過程沒有影響。
[0043]本實施例中，在寬視角模式下,第一 Common電極6和第二 Common電極11上電勢為0，第一 Pixel電極8和第二 Pixel電極9上施加極性相反的電壓。其視角如圖3所示，本發(fā)明提出的視角連續(xù)可控藍相液晶顯示器與傳統(tǒng)藍相液晶顯示器在寬視角顯示情況下的視角特性幾乎相同，全視角對比度均達到300以上。在窄視角顯示模式下，在第一 Common電極6上施加連續(xù)變化的正性電壓:15V、20V、25V、30V、35V、40V、45V、50V，第二 Common電極11上電極為0，然后第一 Pixel電極8和第二 Pixel電極9上施加極性相反的電壓，其視角如圖4所示，不同電壓下，其窄視角情況不一樣，表現(xiàn)出連續(xù)變化特性。當電壓大于30V以后，其斜視方向(30°視角范圍以外)的對比度為10以下，而正視方向上，對比度大于300。
[0044]實施例2
[0045]與實施例1具有相同的層次排列結(jié)構(gòu)和參數(shù)設置，其中與實施例1不同的地方，如圖5所示，第一 Pixel電極和第二 Pixel電極的排列分布俯視圖，電極的排列為“之”字狀結(jié)構(gòu)，“之”字狀電極的夾角為90度?！爸弊譅铍姌O的寬度和間距分別為2和8μπι。其視角連續(xù)變化效果與實施例1相同。
[0046]實施例3
[0047]與實施例1具有相同的層次排列結(jié)構(gòu)和參數(shù)設置，其中與實施例1不同的地方，如圖6所不,第一 Pixel電極和第二 Pixel電極的排列分布俯視圖，電極的排列為橫豎排列結(jié)構(gòu)。電極的寬度和間距分別為2和8μπι。其視角連續(xù)變化效果與實施例1相同。
【權(quán)利要求】
1.一種視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為該顯示器組成由上到下依次為:上偏光片、上λ/4雙軸膜、上λ/2負A片、上λ/4正A片、上玻璃基板、第一 Common電極、第一保護層、藍相液晶、第二保護層、電極層、絕緣層、第二 Common電極，下玻璃基板、下λ/4負A片、下λ/2正A片、下λ/4雙軸膜和下偏光片；電極層為第一 Pixel電極和第二 Pixel電極，間隔分布； 所述的所有電極均為薄膜晶體管液晶顯示所常用的透明氧化銦錫(ITO)電極；所述的所有的電極厚度均為0.01?0.5 μ m ;其電勢根據(jù)不同視角模式分為兩種: 寬視角模式下，第一 Common電極和第二 Common電極電勢為O,第一 Pixel電極和第二Pixel電極施加極性相反的電勢； 或者，窄視角模式下，第一 Common電極施加正性電壓或者負性電壓,第二 Common電極電勢仍然為0，第一 Pixel電極和第二 Pixel電極的電勢施加極性相反的電勢。
2.如權(quán)利要求1所述的視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為所述的第一保護層和第二保護層為薄膜晶體管液晶顯示器常用的絕緣材料，為二氧化硅或者聚酰亞胺(PI)，厚度范圍為0.08?I μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為所述的第一Pixel電極和第二 Pixel電極寬度為I?15 μ m,長度為像素長度，間隔距離為2?20 μ m,其俯視圖為長方形或者“之”字形。
4.如權(quán)利要求1所述的視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為所述的第一Pixel電極和第二 Pixel電極位于絕緣層的上表面。
5.如權(quán)利要求1所述的視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為所述的第一Common電極和第二 Common電極大小為整個液晶顯示屏幕的大小。
6.如權(quán)利要求1所述的視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為所述的藍相液晶層的厚度范圍是5?20 μ m。
7.如權(quán)利要求1所述的視角連續(xù)可控的藍相液晶顯示器，其特征為所述的絕緣層的材料為二氧化硅或者氮化硅，厚度為0.1?0.5 μ m，大小為整個液晶顯示屏幕的大小。
【文檔編號】G02F1/1343GK103472637SQ201310466120
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】孫玉寶, 李巖鋒, 趙彥禮 申請人:河北工業(yè)大學