專利名稱：一種垂直取向π盒液晶顯示器的制作方法
技術領域：
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。
背景技術：
目前已有很多技術應用于寬視角顯示器，除了已經廣泛應用的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層，摩擦方向反平行設置，定向層的預傾角很小，液晶分子和基板法線方向有ー個小的夾角，液晶為負性各向異性材料，偏光片的吸收軸相互垂直設置，偏光片吸收軸和各自定向層的摩擦方向成45°。在不加電場的情況下，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入射光幾乎沒有影響，當加上垂直設置的偏光片時顯示器表現(xiàn)出黑色的底色；當給電極施加電壓吋，液晶分子就會傾斜到水平方向，經過偏光片的偏振光會被液晶層改變而進行光傳輸，就可以得到ー個亮態(tài)。傳統(tǒng)的π盒模式采用平行取向材料做為定向層，采用平行摩擦，并相對于定向層有很小的預傾角，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行說明。由于使用了平行取向的定向層和小預傾角的平行摩擦，在施加低電壓吋，液晶分子會呈現(xiàn)的彎曲狀態(tài)；當給電極施加高電壓時，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，又能作到很好的黑態(tài)和高對比度。

發(fā)明內容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠做到擴大視角范圍，提高響應速度，增加亮度，以及降低暗態(tài)的透光率來提高顯示器的對比度的垂直取向η盒液晶顯示器。技術方案為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術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置的上偏光片、上透明電極基板、上垂直取向定向層、液晶層、下垂直取向定向層、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設置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，，上垂直取向定向層和下垂直取向定向層相對設置并且摩擦方向相互平行；所述液晶層的四周設有邊框膠；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償和雙軸延遲的偏光片，相位補償值在 200rniT500nm之間，每塊偏光片的吸收軸和各自相對應的定向層的摩擦方向成45°。
本發(fā)明提供的是ー種自補償結構，在電場開(ON)和關(OFF)狀態(tài)，鄰近定向層的液晶分子都是垂直取向，這種自補償結構，無論選擇何種電壓，液晶材料的上半部分總是補償下半部分。電源提供電場(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層鉚定作用使液晶分子垂直于定向層排列；ON態(tài)的特征是液晶中間層以上的分子因為有ー個預傾角，在受到電場作用，向ー個方向傾倒，中間層以下的分子有ー個相反的預傾角，在受到電場作用，向與液晶中間層以上分子的反方向傾倒，同時最靠近定向層的液晶分子和液晶層中間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介電各向異性材料；以達到液晶垂直取向的目的。所述液晶層的厚度為2 IOMffl ；這樣容易達到本發(fā)明液晶在ON態(tài)和OFF態(tài)時的 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，這樣容易達到本發(fā)明液晶ON態(tài)和OFF態(tài)時的顯示模式。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償和雙軸延遲的偏光片，每塊偏光片的吸收軸和各自相對應的定向層的摩擦方向成45° ；能夠實現(xiàn)全黑底色，視角寬廣。所述邊框膠中設置硅球和導電的金球；硅球的目的達到預定的盒厚井保持盒厚均勻，金球的目的使上電極轉移導通到下基板的引腳電極上，以方便驅動信號控制。有益效果與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是1)對比度高和視角寬廣，其中對比度可以達到1000 :1、視角可達到上下各120°、左右120°的范圍；2)響應速度快，透過率從 0%到90%的轉換時間8ms ；3)能夠實現(xiàn)全黑底色。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進ー步的詳細說明。實施例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相對設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上設有上垂直取向定向層3，在下透明電極基板6上設有下垂直取向定向層5，上垂直取向定向層3和下垂直取向定向層5相對設置并且其摩擦方向平行；在上垂直取向定向層3和下垂直取向定向層5之間設有液晶層4，液晶層4的四周用邊框膠10，11封固，在液晶層4內設有塑膠球，邊框膠中設置硅球和導電的金球；在上透明電極基板2的外側附著有上偏光片1，在下透明電極基板6的外側附著有下偏光片7，兩偏光片的吸收軸相互交叉設置；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償和雙軸延遲的偏光片，每塊偏光片的吸收軸和各自相對應的定向層的摩擦方向成45°。
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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，反射電極的導電材料為鋁、銀和鉻中的任ー種。液晶為負介電常數(shù)各向異性液晶，負介電各向異性液晶材料包括是氟化材料，氟化材料優(yōu)選江蘇和成化學材料有限公司的SMG90200-100負介電常數(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垂直取向定向層；
3、固化后摩擦定向，摩擦方向平行設置；
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材料有限公司的SMG90200-100負介電常數(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償和雙軸延遲偏光片，偏光片吸收軸和各自定向層的摩擦方向成45° ；相位補償值為135nm。通過垂直取向的定向層、摩擦角度、負介電各向異性液晶、盒厚、偏光片及偏光片角度的搭配使得屏不點亮時底色全黒，點亮時能夠實現(xiàn)視角寬廣，響應快，亮度高和對比度高的優(yōu)點，具體的說，對比度為100的等對比度曲線有40度的視角范圍；透過率從0%到90% 的轉換時間為12. 75ms ；對比度可達到1000 :1。在上述制作步驟中，還應特別注意需做到以下幾點 (1)定向層印刷使用垂直取向的定向層；
(2 )定向層各自的摩擦方向平行設置；
(3)液晶包括負介電各向異性液晶，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償和雙軸延遲偏光板。經過以上エ藝改進后的液晶顯示器，不加電時液晶分子垂直排列，使得液晶材料對入射光幾乎沒有影響，當加上垂直設置的偏光片時，顯示器就表現(xiàn)出黑色的底色，從而也實現(xiàn)了高對比度；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償使得顯示視角寬廣；當顯示器處于亮態(tài)，在中間層兩側的光線指向以相互補償?shù)姆绞叫D，較少的液晶材料發(fā)生偏轉使像素在ON態(tài)和OFF態(tài)之間快速切換，這就使得快響應得以實現(xiàn)。實施例2 與實施例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 的厚度設定為2Mm ；上偏光片1和下偏光片7間的相位補償值為200nm。實施例3 與實施例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的厚度設定為IOMffl ；上偏光片1和下偏光片7間的相位補償值為500nm。實施例4 與實施例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的厚度設定為SMffl ；上偏光片1和下偏光片7間的相位補償值為400nm。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
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置的上偏光片 (1)、上透明電極基板(2)、上垂直取向定向層(3)、液晶層(4)、下垂直取向定向層(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)相對設置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，上垂直取向定向層(3)和下垂直取向定向層(5)相對設置并且摩擦方向相互平行；所述液晶層(4)的四周設有邊框膠；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償和雙軸延遲的偏光片，相位補償值在 200rniT500nm之間，每塊偏光片的吸收軸和各自相對應的定向層的摩擦方向成45°。
2.根據(jù)權利要求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，所述反射電極的導電材料包括鋁、銀和鉻中的任ー種。
5.根據(jù)權利要求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)的材料包括負介電各向異性材料。
6.根據(jù)權利要求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，所述邊框膠中設置硅球和導電的金球。
9.根據(jù)權利要求1所述的垂直取向η盒液晶顯示器，其特征在于，電場開時，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層的液晶分子垂直取向形成ON態(tài)，電場關時，通過垂直取向的定向層鉚定作用使液晶分子垂直于定向層排列形成OFF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置的上偏光片、上透明電極基板、上垂直取向定向層、液晶層、下垂直取向定向層、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設置并且兩塊基板上的電極組成了像素陣列，上垂直取向定向層和下垂直取向定向層相對設置并且摩擦方向相互平行；液晶層的四周設有邊框膠；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層的液晶分子垂直取向。本發(fā)明的對比度高和視角寬廣，其中對比度可以達到10001、視角可達到上下各120°、左右120°的范圍；響應速度快，透過率從0%到90%的轉換時間為8ms；能實現(xiàn)全黑底色。
文檔編號G02F1/1337GK102540577SQ201210030970
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權日2012年2月13日
發(fā)明者唐軍, 朱玉龍, 李軍平 申請人:句容駿成電子有限公司