低驱动电压高透过率的蓝相液晶显示器制造技术

本发明专利技术为一种低驱动电压高透过率的蓝相液晶显示器，其组成包括：第一基板层、中间部分和第二基板层；第一基板层的组成为第一偏光片、第一玻璃基板和第一绝缘层；第二基板层的组成为第二绝缘层、第二玻璃基板和第二偏光片；中间部分包括：第三透明层、蓝相液晶层，其中，第三透明层包括劈形凸起、电极层和第三绝缘层，在劈形的斜侧上有电极层，电极层外侧有第三绝缘层，第三透明层连接了第一和第二基板层，蓝相液晶充满第三透明层中的空隙。本发明专利技术设计的电极贴附于直角劈形有机物凸起的斜面上，所以电极结构稳定，不会因为蓝相液晶中在驱动过程中的拉伸作用发生断裂等现象而影响到显示效果，并且会有效的降低驱动电压。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术为一种低驱动电压高透过率的蓝相液晶显示器，其组成包括：第一基板层、中间部分和第二基板层；第一基板层的组成为第一偏光片、第一玻璃基板和第一绝缘层；第二基板层的组成为第二绝缘层、第二玻璃基板和第二偏光片；中间部分包括：第三透明层、蓝相液晶层，其中，第三透明层包括劈形凸起、电极层和第三绝缘层，在劈形的斜侧上有电极层，电极层外侧有第三绝缘层，第三透明层连接了第一和第二基板层，蓝相液晶充满第三透明层中的空隙。本专利技术设计的电极贴附于直角劈形有机物凸起的斜面上，所以电极结构稳定，不会因为蓝相液晶中在驱动过程中的拉伸作用发生断裂等现象而影响到显示效果，并且会有效的降低驱动电压。【专利说明】低驱动电压高透过率的蓝相液晶显示器
本专利技术涉及显示领域，提出一种低驱动电压、高透过率的聚合物稳定蓝相液晶显示器及其制作方法。
技术介绍
在当今的显示领域，液晶显示在市场份额上已经远远超越其它种类的显示器，成为显示领域当仁不让的领头羊，可以说是只要有显示的地方就会有液晶的存在，它不仅广泛由于我们所熟悉的手机、电脑、电视等领域，而且随着液晶生产技术的提高和研究人员的努力，它还在超大屏幕显示和军工产品等多领域中展示着自己所独有的优势。现在市场上所应用的液晶显示器主要应用的向列相液晶。在液晶显示器与其它显示器的竞争中，其在起初阶段存在的如视角窄，对比度不足和色彩不够等诸多问题已经被研究者们逐一解决。但是，液晶是被动发光的，其显示原理是由于加电场后液晶分子的转动对光产生了相位延迟，再通过液晶盒上方和下方的偏光片对光的调制达到了显示的目的。所以，液晶显示器的响应时间是由液晶的转动速度所决定的。响应时间直接与液晶显示器的显示质量相关，主要是图像的拖尾和粘滞现象，其次是液晶显示器的光利用率问题，如需要具有较好的显不效果，则要求液晶显不器的响应时间为亚晕秒量级。现有使用向列相液晶材料的液晶显示器，响应时间均在毫秒和十毫秒量级以上，因此要想达到亚毫秒的响应时间，就强烈要求有新的液晶材料被开发出来。随着研究人员们的努力，蓝相液晶被科学家们提了出来，最初的蓝相液晶的存在温度差范围为0.5?2°C内，但经过聚合物稳定处理后，蓝相液晶可以存在的温度范围变为-10?50°C。蓝相液晶作为显示器所用材料与向列相液晶相比，其优点在于:(1)具有亚毫秒级的响应速度，不但是液晶显示器有可能实现场序彩色显示模式，还可能大大降低动态伪像，而彩色显示模式显示器的分辨率和光学效率是常规的3倍；(2)由于聚合物稳定蓝相液晶在关态时是各向同性介质，因此蓝相液晶显示器在制作时可以不需要取向层，这样就大大减少了液晶盒的制作工艺；(3)由于在暗态时蓝相液晶是光学各向同性相介质，所以加偏光片后液晶盒的视角还是非常大的，而且暗态的视角非常对称；(4)蓝相液晶的结构是双螺旋的，所以其透过率对盒厚就不再要求那么严格，所以当盒厚大于一个定值时，其透过率对液晶盒厚不敏感，所以特别适合制作大显示屏。由以上的分析我们可以得出结论，蓝相液晶具有发展成为下一代显示器的可能性，但是现在阻止其大规模生产的制约是其驱动电压太大，现有的电极材料无法在满足寿命要求的情况下达到其驱动电压要求。介于原因，我们提出来了这种减小驱动电压和提高透过率的显示器。在现在提出的液晶盒电极结构中，最早的共面转换结构由于其电压渗透深度比较低，所以驱动电压比较高；提到的梯形电极由于在下玻璃基板上面做凸起，对降低驱动电压有些帮助，但不能彻底解决驱动电压偏高的缺点；提出的墙状电极能够很好的减小驱动电压，但在墙状电极的上方没有液晶存在，因此这种结构会严重影响显示器的透过率；最近提出的斜向电极结构，透过率可以很高，但是以现在的制造技术很难实现。
技术实现思路
本专利技术鉴于现在所存在蓝相液晶显示器存在驱动电压高和透过率低的缺点，我们设计了一种有效降低驱动电压并且具有较高透过率的聚合物稳定蓝相液晶显示器。通过在基板上设置直角劈形的凸起，并在直角劈形凸起的斜边上制作ITO电极，直角劈形凸起的材料具有较高的介电常数，从而达到降低驱动电压和提高透过率的效果。本专利技术的技术方案为:一种低驱动电压高透过率的蓝相液晶显示器，该显示器组成包括:所述的显示器从下到上依次为:第一基板层、中间部分和第二基板层；其中，第一基板层的组成从下到上依次为第一偏光片、第一玻璃基板和第一绝缘层；第二基板层的组成从下到上依次为第二绝缘层、第二玻璃基板和第二偏光片；中间部分包括:第三透明层、蓝相液晶层，其中，第三透明层包括劈形凸起、电极层和第三绝缘层，劈形凸起截面的形状为直角劈形，在劈形的斜侧上有电极层，电极层外侧有第三绝缘层，第三透明层连接了第一和第二基板层，蓝相液晶充满第三透明层中的空隙；所述的相邻的两个直角劈形凸起是成镜面对称放置的；劈形凸起贯穿于整个蓝相液晶层。所述的第一偏光片 和第二偏光片均为高偏光度的偏光片，以便获得高对比度液晶显示器；所述的第一、第二和第三绝缘层材质为二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx);厚度范围为Ο.?μηι~0.2μ m,介电常数为3~4。所述的贯穿于整个蓝相液晶层的劈形凸起为绝缘材料，该绝缘材料为掺杂纳米级金属粒子的有机物，或者为掺杂纳米级具有金属特性化合物粒子的有机物；所述的金属具体为金、银或铜；所述的具有金属特性化合物为氧化铝或钛酸钡；有机物为聚酰亚胺类高分子聚合物材料。所述的劈形凸起优选为钛酸钡和聚酰亚胺的有机混合物，其中钛酸钡的体积含量为50%，其介电常数为30。所述的电极层为透明氧化铟锡(ITO)薄膜(透明电极层)，厚度为0.05~0.3μπι，分别为像素电极(Pixel)和公共电极(common)，依次间隔分布在不同的透明有机凸起。所述的第三透明层中有机物凸起底宽、电极层和第三绝缘层之和的宽度范围为2~10 μ m，凸起的顶宽、电极层和第三绝缘层之和的宽度范围为0.5~2μπι ;凸起的截面形状为直角劈形，其直角壁互相紧邻，间隔宽度范围为2~20 μ m，并且凸起的排列为周期性排列，两个斜边之间的最小距离为直角壁之间的距离，斜边之间的最大距离跟凸起的宽度相关，其范围为4~22 μ m。电极层和第三绝缘层在凸起的斜面上，第三绝缘层覆盖在电极层上面，隔开液晶和电极层。所述蓝相液晶层厚度与直角劈形有机物凸起的高度相同，厚度范围为5~20 μ m。所述的，包括以下步骤:在第一基板层上形成至少两个成镜面对称的直角劈形有机物凸起，并且在凸起的斜面上铺上电极层，在电极的外侧贴附第三绝缘层，再在凸起的间隙中灌注进蓝相液晶，经过UV照射形成聚合物稳定蓝相液晶层，在做好的蓝相液晶层上面加上第二基板层，就形成了一个聚合物稳定蓝相液晶显示器。所述的直角劈形凸起的制备方法，包括如下步骤:I)如上所述的蓝相液晶显示器的第一基板层的第一绝缘层上涂覆第一层光刻胶，并覆盖上第一掩膜板；利用紫外光沿第一斜向方向进行照射曝光，第一斜向方向与第一基板的垂直方向成一定角度，角度的大小等于直角劈形的顶角，其范围为45?85度；再利用同一掩膜板利用紫外光线沿第二斜向方向照射曝光，第二斜向方向与第一斜向方向相对于第一基板层的垂直方向对称；2)应用显影液剥离发生光化学反应的光刻胶，在基板上留下了正梯形沟槽和倒梯形光刻胶凸起；3)利用喷嘴将掺杂纳米级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低驱动电压高透过率的蓝相液晶显示器，其特征为该显示器组成包括：所述的显示器从下到上依次为：第一基板层、中间部分和第二基板层；其中，第一基板层的组成从下到上依次为第一偏光片、第一玻璃基板和第一绝缘层；第二基板层的组成从下到上依次为第二绝缘层、第二玻璃基板和第二偏光片；中间部分包括：第三透明层、蓝相液晶层，其中，第三透明层包括劈形凸起、电极层和第三绝缘层，劈形凸起截面的形状为直角劈形，在劈形的斜侧上有电极层，电极层外侧有第三绝缘层，第三透明层连接了第一和第二基板层，蓝相液晶充满第三透明层中的空隙；所述的相邻的两个直角劈形凸起是成镜面对称放置的；劈形凸起贯穿于整个蓝相液晶层；所述的第一偏光片和第二偏光片均为高偏光度的偏光片；所述的第一、第二和第三绝缘层材质为二氧化硅（SiO2）或氮化硅（SiNx）；厚度范围为0.1μm～0.2μm，介电常数为3～4。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉宝，赵彦礼，李岩锋，栗鹏，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：