视角可控的液晶显示器制造技术

本发明专利技术为一种视角可控的液晶显示器。该液晶显示器包括：两个偏光片、两个等厚度负Ｃ膜、液晶盒；所述的液晶盒是垂面排列模式的液晶盒，包括：玻璃基板、ＩＴＯ公共面电极、绝缘层、条状ＩＴＯ像素电极、上下取向层、液晶材料、上层ＩＴＯ面电极、球形树脂粉和边框胶；所述的液晶盒中上玻璃基板内表面上的上层ＩＴＯ面电极和下玻璃基板内表面上的ＩＴＯ公共面电极形状都为面状电极，条状ＩＴＯ像素电极为：电极宽度Ｗ＝１～６μｍ，电极间距Ｇ＝１～２０μｍ。相邻的条状ＩＴＯ像素电极加电势相反的电压。本发明专利技术的视角可控的液晶显示器通过三层电极结构，达到降低对比度，控制视角的目的，可控性强、简单易实现，响应速度是负性液晶垂面排列视角可控液晶显示器的１０倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种视角可控的液晶显示模式，具体为一种视角可控的液晶显示器。
技术介绍
随着液晶显示器在各个领域的广泛应用，液晶显示器的视角控制问题已逐渐引起 人们的重视。例如一些便携式显示设备，手机、笔记本电脑、ATM机等，他们需要经常在公共 场所中使用，为了保护个人隐私及重要信息，就需要窄视角的显示特性。目前，通过外贴膜 技术实现窄视角已经商品化，但是，这种显示器只具有窄视角特性，不能实现宽视角显示， 需要显示共享信息时就会产生麻烦。对于液晶显示器，最好是本身就具有宽视角和窄视角 两种状态间的转换能力，当使用者想要共享信息时，宽视角模式(WVA)打开，当使用者想要 保护显示信息时，窄视角模式(NVA)打开。基于这个原因，人们提出一些视角可控的显示方 式，有人提出用多液晶层来实现视角可控，一层实现灰阶控制，另一层实现视角控制；也有 人提出双背光系统的方法，宽视角显示使用普通背光系统，窄视角显示使用平行背光系统。 然而，这些方法制作工艺复杂，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决传统视角可控液晶显示器的工艺复杂和成本高的问题，提 出一种通过加偏置电压来控制液晶显示器视角的显示模式。通过使用新设计的三层电极 结构，上层面电极为零电势，在下基板处采用共面电场驱动液晶倒向不同的方向，因为暗态 时，上下基板上电势均为零，液晶层中的液晶无倒下，所以为无漏光的暗态，从而获得宽视 角特性；对上基板上的公共面电极加加偏置电压来控制暗态条状像素电极边缘处液晶分 子的倾斜，偏置电压的大小使暗态有不同程度的漏光，从而达到降低对比度，控制视角的目 的。该技术方案可控性强、简单易实现，并且此液晶显示器在宽视角模式和窄视角模式下都 具有快速响应和高透过率的特性。本专利技术的技术解决方案如下一种视角可控的液晶显示器，其特征为该液晶显示器包括两个偏光片(分为起 偏器和检偏器)、两个等厚度负C膜、液晶盒；其位置关系依次为起偏器、第一负C膜、液晶 盒、第二负C膜和检偏器，光线依次通过起偏器、第一负C膜、液晶盒、第二负C膜和检偏器。所述的液晶盒是垂面排列模式的液晶盒，包括玻璃基板、氧化铟锡(ITO)公共面 电极、绝缘层、条状ITO像素电极、上下取向层、液晶材料、上层ITO面电极、球形树脂粉和边 框胶；自下而上其位置依次关系为下玻璃基板，ITO公共面电极、绝缘层、条状ITO像素电 极、下取向层、液晶材料和球形树脂粉间隔物、上取向层、上层ITO面电极、上玻璃基板。上 下玻璃基板用封边框胶贴合。所述的液晶盒中上玻璃基板内表面上的上层ITO面电极和下玻璃基板内表面上 的ITO公共面电极形状都为面状电极，条状ITO像素电极为电极宽度W= 1 6μπι，电极 间距G = 1 20 μ m0所述的绝缘层为0. 1 1 μ m厚的二氧化硅绝缘层；所述的条状ITO像素电极在绝缘层上分布为之字状(zigzag)。相邻的条状ITO像 素电极加电势相反的电压。所述的液晶层的厚度d = 3 10 μ m。所述的液晶材料(Merck公司生产的MLC-2043)参数ε //= 18，ε ±= 4, n0 = 1. 6794，ne = 1. 4794，K11 = 10. 87pN, K22 = 9. 5pN, K33 = 15. 37pN, Y1 = O. lPa.s。也可使 用其他正性液晶材料。所述的液晶盒边界强锚定，上下两玻璃基板处液晶的预倾角度和方位角度都为 90° 和 0°。所述的两个等厚度负C膜，厚度都为32.5 μ m，折射率参数为ne = 1.483，η。= 1. 493，所述的两个偏光片都采用理想偏光片。所述的两玻璃基板依靠封边框胶粘结在一起，在液晶盒内放置与所需液晶层厚度 匹配的球形树脂粉来控制液晶层的厚。本专利技术与现有技术相比有如下的有益效果；本专利技术设计的视角可控的液晶显示器的特点是提出了简单易实现的视角可控显 示模式，通过使用新设计的三层电极结构，利用上层面电极上所加偏置电压的大小来控制 暗态条状像素电极边缘处液晶分子的倾斜程度，使暗态产生不同程度的漏光，达到降低对 比度，控制视角的目的，可控性强、简单易实现，并且此液晶显示器在宽视角模式和窄视角 模式下都具有快速响应和高透过率的特性，响应速度是负性液晶垂面排列视角可控液晶显 示器的10倍，是一种高性能的液晶显示器。附图说明图1是本专利技术视角可控的液晶显示器整体结构的剖面示意图。图2是本专利技术视角可控的液晶显示器的宽视角模式(a)和窄视角模式(b)电极结 构和暗态液晶分子分布的剖面示意图。图3是本专利技术视角可控的液晶显示器的条状ITO像素电极做成之字状(zigzag) 的俯视图。图4是本专利技术视角可控的液晶显示器的宽视角模式的等对比度视角图。图5是本专利技术视角可控的液晶显示器的窄视角模式加2V(a)，3V(b)，4. 8V(c)偏置 电压的等对比度视角图。图6是本专利技术视角可控的液晶显示器的宽视角模式(实线)和窄视角模式(点 线)的响应时间。图7是本专利技术视角可控的液晶显示器的宽视角模式(实线)和窄视角模式(点 线)的透过率与电压的关系。具体实施例方式本专利技术制得的视角可控的液晶显示器整体结构的剖面示意图如图1所示，自下而 上其位置关系为起偏器1、第一负C膜2、下玻璃基板3，ITO公共面电极4、绝缘层5、条状ITO像素电极6和7、下取向层8、液晶材料10、球形树脂粉间隔物9、上取向层11、上层ITO 面电极12、上玻璃基板13、第二负C膜14和检偏器15。(图1中的虚线是窄视角模式下暗 态电极边缘处液晶分子的分布情况)其中条状ITO像素电极6和条状ITO像素电极7为位置相邻、完全相同的电极，所 加电势相反的电压；理想起偏器的方位角为-45°，第一负C膜折射率参数为ne= 1.483，n。= 1.493， 厚度是32. 5 μ m,绝缘层厚度为0. 3 μ m，条状ITO像素电极6和7均为电极宽度W = 1 μ m，电 极间距G = 4 μ m，上下取向层使边界处的液晶分子边界强锚定，上下取向层附近液晶的预 倾角度90°，方位角度为0°，所述的上下玻璃基板依靠封边框胶粘结在一起，通过球形树 脂粉的直径来控制液晶层的厚度d = 4 μ m，灌入液晶的材料(Merck公司生产的MLC-2043) 参数ε “ = 18，ε 丄=4，η。= 1. 6794，ne = 1. 4794，K11 = 10. 87pN, K22 = 9. 5pN, K33 =15. 37pN，Y1 = O. IPa's，第二负 C 膜折射率参数为ne = 1.483，η。= 1. 493，厚度是 32. 5 μ m，理想检偏器的方位角为45°。视角可控的液晶显示器的宽视角模式(a)和窄视角 模式(b)电极结构和暗态液晶分子分布的剖面示意图如图2所示(为了说明电极的设计， 所以只给出了电极的剖面图，省略了其中的球形树脂粉间隔物9、下取向层8等部件，)，下 玻璃基板上条状ITO像素电极6和7与ITO公共面电极4之间用0. 3 μ m的二氧化硅绝缘层 隔开，通过给上层ITO面电极12加偏置电压，达到控制视角的目的，宽视角模式液晶分子全 部垂面排列，在正交偏振片和补偿膜的作用下得到一个很好的暗态，实现宽视角。窄视角模 式多数液晶分子垂面排列，只有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视角可控的液晶显示器，其特征为该液晶显示器包括：两个偏光片（分为起偏器和检偏器）、两个等厚度负Ｃ膜、液晶盒；其位置关系依次为：起偏器、第一负Ｃ膜、液晶盒、第二负Ｃ膜和检偏器，光线依次通过起偏器、第一负Ｃ膜、液晶盒、第二负Ｃ膜和检偏器；所述的液晶盒是垂面排列模式的液晶盒，包括：玻璃基板、氧化铟锡（ＩＴＯ）公共面电极、绝缘层、条状ＩＴＯ像素电极、上下取向层、液晶材料、上层ＩＴＯ面电极、球形树脂粉和边框胶；自下而上其位置依次关系为：下玻璃基板，ＩＴＯ公共面电极、绝缘层、条状ＩＴＯ像素电极、下取向层、液晶材料和球形树脂粉间隔物、上取向层、上层ＩＴＯ面电极、上玻璃基板。上下玻璃基板用封边框胶贴合；所述的液晶盒中上玻璃基板内表面上的上层ＩＴＯ面电极和下玻璃基板内表面上的ＩＴＯ公共面电极形状都为面状电极，条状ＩＴＯ像素电极为：电极宽度Ｗ＝１～６μｍ，电极间距Ｇ＝１～２０μｍ。相邻的条状ＩＴＯ像素电极加电势相反的电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国强，孙玉宝，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]