一种快速响应扭曲向列相液晶显示器及方法

摘要

本发明提供一种快速响应扭曲向列相液晶显示器及方法，包括偏光片、玻璃基板、ITO电极、取向层、液晶材料、封边框胶、间隔物，偏光片、玻璃基板、ITO电极、取向层为上下排列，中间为液晶材料、间隔物。本快速响应扭曲向列相液晶显示器，应用于场序彩色显示器时可提高显示器的色彩饱和度，应用于光阀产品时可提高光阀的开关速度。

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器技术领域，特别是一种快速响应扭曲向列相液晶显示器及方法。

背景技术

一般扭曲向列相液晶显示器(简称TN-LCD)的响应速度为5～10毫秒，无法满足场序彩色液晶显示器的要求。对于能够满足场序彩色显示的OCB液晶显示器，因为需要偏压来稳定弯曲状态，从而需要驱动模块比较复杂，而且能耗也高，另外，它也需要补偿膜来获得较高的对比度，这种缺点，同样也增加了产品的成品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提高现有扭曲向列相液晶显示器的响应速度，尤其是下降速度，使其适用于需要快速响应的液晶显示器。提供一种快速响应扭曲向列相液晶显示器及方法。

本发明采用普通扭曲向列相液晶显示器，通过降低液晶显示器的液晶层厚度以及调整液晶材料的螺距实现了3毫秒以下的响应时间，应用于场序彩色液晶显示器时大大提高了显示器的色彩饱和度及视角范围。

一种快速响应扭曲向列相液晶显示器，包括偏光片、玻璃基板、ITO电极、取向层、液晶材料、封边框胶、间隔物，偏光片、玻璃基板、ITO电极、取向层为上下排列，中间为液晶材料、间隔物。

所述两偏光片贴在玻璃基板的外表面。

所述玻璃基板内部有ITO电极和取向层。

所述玻璃基板、ITO电极、取向层按顺序排列在偏光片后面，再由内部为液晶材料沿着取向层事先摩擦好的方向排列。

所述两玻璃基板依靠封边框胶粘结在一起，在液晶内放置一定直径的间隔物来控制液晶层的厚度。

所述封边框胶在快速响应扭曲向列相液晶显示器的两层玻璃基板之间，与上下两层玻璃基板组成封闭空间。

所述取向层上的摩擦方向与邻近的偏光片的光轴方向相同，并通过摩擦使液晶在取向层表面有1到4度的预倾角。

一种快速响应扭曲向列相液晶显示器，液晶层厚度为2～3微米，d/p在0.1～0.5，d为液晶层厚度，p为液晶材料的自然螺距，螺距单位微米。

一种快速响应扭曲向列相液晶显示器，液晶层厚度和液晶材料的双折射率各向异性的乘积为450-500纳米。

一种快速响应扭曲向列相液晶显示器的制作方法，其步骤如下：

步骤1，蚀刻出电极图形；

步骤2，取向层涂布及固化；

步骤3，取向层摩擦；

步骤4，下玻璃基板喷洒间隔物，上玻璃基板印刷封边框胶；

步骤5，上下玻璃基板贴合并将封边框胶固化；

步骤6，将母片玻璃基板切割成实际LCD大小；

步骤7，灌注液晶材料并封口；

步骤8，清洗玻璃表面并贴合上下偏光片。

本发明与现有技术相比有如下的有益效果：

在液晶加入较多量的手性剂，并采用较小的液晶层厚和双折射率较大的液晶材料，从而使该液晶显示器件的响应速度得到提高，适应场序彩色显示的要求，同时具有宽视角，低色散特点。

本发明的快速响应扭曲向列相液晶显示器具有快速响应的特点，使用TN-LCD，扭曲角度为90°，应用于TFT-LCD时可以改善动态画面的拖尾现象，应用于场序彩色显示器时可提高显示器的色彩饱和度，应用于光阀产品时可提高光阀的开关速度。

附图说明

图1是本发明快速响应扭曲向列相液晶显示器结构示意图；

图2是本发明快速响应扭曲向列相液晶显示器的响应时间与d/p的关系图；

图3是TN型液晶显示器的下降时间与d/p的关系图；

图4是本发明的液晶显示器试验样品显示特性和视角图。

具体实施方式

图1的快速响应扭曲向列相液晶显示器结构

快速响应扭曲向列相液晶显示器的结构是包括偏光片1、玻璃基板2、ITO电极3、取向层4、液晶材料5、封边框胶6、间隔物7；偏光片1、玻璃基板2、ITO电极3、取向层4为上下排列，中间为液晶材料5、间隔物7。

两偏光片1贴在玻璃基板2的外表面，玻璃基板2内部有ITO电极3和取向层4；玻璃基板2、ITO电极3、取向层4按顺序排列在偏光片1后面，再由内部为液晶材料5沿着取向层事先摩擦好的方向排列，两玻璃基板2依靠封边框胶6粘结在一起，在液晶内放置一定直径的间隔物7来控制液晶层的厚度。

取向层4上的摩擦方向与邻近的偏光片1的光轴方向相同，并通过摩擦使液晶在取向层4表面有1到4度的预倾角。液晶层厚度和液晶材料的双折射率各向异性的乘积为450-500纳米，以保证液晶显示器具有较高的透过率。分别取显示器的亮态和暗态的电压为0伏和9伏，取不同的液晶层厚度并调整不同的液晶螺距，得到了该液晶显示器的上升时间和下降时间，如表1所示。

表1：不同液晶层厚度以及不同d/p对应的响应时间模拟结果：Tr为上升时间，表示给LCD加电压后光强变化量从10％到达90％所需要的时间，单位为毫秒(ms)

Td为下降时间，表示给LCD去掉电压后光强变化量从10％到达90％所需要的时间。单位为毫秒(ms)

  d(um)  Pitch  (um)  d/p  Tr(ms)  (10％～90％)  Td(ms)  (10％～90％)  3  6.67  0.45  0.757  2.683  3  12  0.25  0.801  3.172  3  30  0.10  0.817  3.663  3  60  0.05  0.819  3.85  2.5  5.6  0.446  0.442  2.03  2.5  10  0.25  0.436  2.383  2.5  25  0.10  0.436  2.753  2.5  50  0.05  0.437  2.923  2  4.44  0.45  0.794  1.759  2  8.0  0.25  0.761  2.041  2  20  0.10  0.713  2.448  2  40  0.05  0.689  2.50

从以上数据中可以看出，液晶层厚度在3um并且d/p在0.25以上时下降速度为3ms左右。降低液晶层的厚度，响应速度进一步提高。

图2是本发明快速响应扭曲向列相液晶显示器的响应时间与d/p的关系图

可以看到：在液晶层厚度不变的情况下，随着螺距的下降(d/p值的增大)，上升时间Tr变化不大，而下降时间减小很多。

图3是TN型液晶显示器的下降时间与d/p的关系图，液晶层厚度3um，不同曲线对应不同d/p，横坐标轴表示时间，单位为ms，纵坐标轴表示相对光强。横坐标的零时刻表示将LCD施加的外加电压去除，曲线表示去掉电压后LCD透光光强的变化情况。

再考虑到下降过程中的延迟时间。如图3所示，则下降时间减小更多。

将TN型液晶显示器液晶层厚度降低至2～3微米，将d/p设置在0.1～0.5之间可以提高TN型液晶显示器的响应速度提高至上升时间为1.5毫秒，下降时间为3毫秒。

图4是本发明的液晶显示器试验样品显示特性和视角图，即快速响应TN型LCD应用于场序彩色显示器。

图4表示从上下左右以及正视共5个方向观察时LCD的显示情况

实际制作的LCD参数为：液晶层厚度d＝3.0微米，螺距p＝6.7微米，即d/p＝0.448，液晶材料选用江苏和成化学材料有限公司生产的AVD11800-100，实际测试响应速度为：上升时间1.5毫秒，下降时间3.0毫秒，把此LCD应用于场序彩色液晶显示器上，可以达到上下170°与左右170°的视角，如图4所示。

一种快速响应扭曲向列相液晶显示器的制作方法，其步骤如下：

步骤1，蚀刻出电极图形；

步骤2，取向层涂布及固化；

步骤3，取向层摩擦；

步骤4，下玻璃基板喷洒间隔物，上玻璃基板印刷封边框胶；

步骤5，上下玻璃基板贴合并将封边框胶固化；

步骤6，将母片玻璃基板切割成实际LCD大小；

步骤7，灌注液晶材料并封口；

步骤8，清洗玻璃表面并贴合上下偏光片。