专利名称：一种场序液晶显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种场序液晶显示器。
背景技术：
场序液晶显示器一般包括透射式液晶显示单元及设置在液晶显示单元一侧的背 光单元，液晶显示单元一般包括依序叠合设置的下偏振片、下基板、下透明电极、液晶层、上 透明电极、上基板和上偏振片。其背光在一个彩色画面显示帧的若干不同时段(场)可以 发出若干种预先设定颜色的光，通过液晶显示单元在这些不同时段透光的控制，从而达到 控制显示颜色的目的。对于场序液晶显示器，一种最简单实用的设计为将一个画面显示帧 分为固定的三个时段，背光在该三个时段分别发出红、绿、蓝的光，并控制液晶显示器在这 些时段开关两个状态，从而实现8种颜色的彩色显示。一般来说，采用动态驱动实现上述彩色显示功能，可以减少场序液晶显示器的外 接引线数量，从而达到简化设计、降低成本的目的。由于上述显示器需要在一个帧以内切 换三个场，因而要求显示器具有较高的响应速度，如以60Hz帧频率显示的显示器，其一帧 的时间为166ms，因而分配到每个场的时间约55ms，一般要求液晶显示器的响应速度小于 35ms，才不置于使得亮度或者色彩饱和度下降。为了提高液晶响应速度，在一份授权公告号 为201278068、发明名称为“场序彩色液晶显示器”的实用新型专利中，公开了一种场序彩色 液晶显示器实现动态驱动及高响应速度的解决方案，在该技术方案中，关键部件是高陡度 的液晶显示屏，其液晶层必须采用高陡度液晶材料，而由于该类液晶材料国内暂时没有生 产，需要依靠从日本进口，成本较高，难以在国内实现技术普及化。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种场序液晶显示器，这种场序显示器制 造成本低、显示效果好，并且响应时间小于35毫秒。采用的技术方案如下一种场序液晶显示器包括动态驱动的投射式液晶显示单元和背光单元，背光单元 设置在液晶显示单元的一侧，液晶显示单元包括依序叠合设置的下偏振片、下基板、下透明 电极、液晶层、上透明电极、上基板和上偏振片，其特征是所述液晶层具有90°的扭曲角； 所述上偏振片的偏光轴与液晶层上表面的液晶分子在水平面上的正投影同向，所述下偏振 片的偏光轴与液晶层下表面的液晶分子在水平面上的正投影同向；所述液晶层采用电压阈 值大于2. 5V的液晶材料。为了使液晶层具有90°的扭曲角、上偏振片的偏光轴与液晶层上表面的液晶分子 在水平面上的正投影同向、下偏振片的偏光轴与液晶层下表面的液晶分子在水平面上的正 投影同向，液晶显示单元通常可采用动态驱动的常白型扭曲向列(TN)液晶显示屏，这样可 以保证偏振光的振动方向随着液晶层的扭曲而旋转，从而在显示白态时遏制色散，获得较 好的显示效果。动态驱动显示技术中，阈值电压的一般定义是在方波驱动的情况下，通常将光电特性曲线中透光率(反光率)随驱动电压改变而急剧变化转折区的起点对应的驱动电压称 为阈值电压，也称为开启电压。本文结合具体的实施情况，将阈值电压定义为透射型常白 液晶显示器在IOOHz在方波测试下，透光率降低到不加电情况下的90%的电压，也即开启 电压。采用阈值电压大于2. 5V的液晶材料的情况下，液晶显示单元可以获得高响应速度， 达到响应时间小于35毫秒，即开启时间及关闭时间之和小于35毫秒；响应时间较小的情况 下，也进一步获得更高的显示亮度，达到更好的显示效果。本文采用l/4dutyl/;3bias动态 驱动下的响应时间作为标准，其中开启时间为透光率90%下降到10%的时间，关闭时间为 透光率10%恢复到90%的时间。为了达到进一步提高液晶显示单元的响应速度的目的，作为本实用新型的优选方 案，所述液晶分子的预倾角大于6°。图1是在液晶层厚度为6μπι条件下，测得的响应时 间、阈值电压及预倾角的关系曲线图；图2是在液晶层厚度为5μπι条件下，测得的响应时 间、阈值电压及预倾角的关系曲线图。从图1和图2中可以看出同一阈值电压下，预倾角越 大，其响应时间越短，因此，将液晶分子的预倾角设置为大于6°，可以进一步的提高液晶显 示单元的响应速度。为了达到进一步提高液晶显示单元的响应速度的目的，作为本实用新型进一步的 优选方案，所述液晶层的厚度小于5μπι。对比图1和图2，图1液晶层的厚度为6μπι，图2 液晶层的厚度为5 μ m，在预倾角、电压阈值相同的情况下，图2的响应时间明显小于图1的 响应时间，也就是说，在预倾角、电压阈值相同的情况下，可以通过降低液晶层的厚度达到 减少响应时间的目的。本实用新型的场序液晶显示器，通过设置液晶层具有90°的扭曲角、上偏振片的 偏光轴与液晶层上表面的液晶分子在水平面上的正投影同向、下偏振片的偏光轴与液晶层 下表面的液晶分子在水平面上的正投影同向，使之在显示白态时遏制色散，获得较好的显 示效果；而液晶层采用采用电压阈值大于2. 5V的液晶材料，达到响应时间小于35毫秒，也 进一步获得更高的显示亮度，达到更好的显示效果；另外，电压阈值大于2. 5V的液晶材料 也已国产化，无需进口，既大幅降低制造成本，又有利于高响应速度液晶显示器在国内的普 及。在此基础上，还通过进一步优化液晶显示单元的液晶层厚度和预倾角，以达到更加理想 的显示效果。
图1是在液晶层厚度为6μπι条件下，测得的响应时间、阈值电压及预倾角的关系 曲线图图2是在液晶层厚度为5μπι条件下，测得的响应时间、阈值电压及预倾角的关系 曲线图图3是本实用新型优选实施方式的结构示意图图4是在同一场中，不同响应速度的显示器的亮度对比示意图
具体实施方式
如图3所示，这种场序液晶显示器包括动态驱动的投射式液晶显示单元和背光单 元1，背光单元1设置在液晶显示单元的一侧，液晶显示单元包括依序叠合设置的下偏振片2、下基板3、下透明电极4、液晶层5、上透明电极6、上基板7和上偏振片8 ；液晶层的扭曲 角β为90° ；上偏振片8的偏光轴9与液晶层5上表面的液晶分子在水平面上的正投影同 向，下偏振片2的偏光轴10与液晶层5下表面的液晶分子在水平面上的正投影同向；液晶 层5采用电压阈值为2. 5V的液晶材料；液晶分子的预倾角a为5° ；液晶层5的厚度h为
5 μ m0上述的液晶显示器的响应速度为3%is，通过对电压阈值、预倾角及液晶层厚度的 设置，极大的提高液晶显示器的响应速度。另外，如图4所示，阴影部分代表透光量，面积越 大，表示亮度越高。A部分是采用阈值电压为1.5V，液晶层的厚为6μπι，预倾角为4°，则其 响应速度为^ms的液晶显示单元；B部分是采用阈值电压为2. 5V，液晶层的厚为6 μ m，预 倾角为5°，其响应速度为的液晶显示单元；C部分是采用阈值电压为3V，液晶层的厚 为4μπι，预倾角为5°，其响应速度为^ms的液晶显示单元。通过对图4中Α、B、C三部分 的对比，可知在提高响应速度的同时，也获得更高的亮度。上述液晶显示单元可采用国内石家庄实力克液晶材料有限公司提供的SLC-7014 系列液晶材料进行制作，其液晶材料的阈值电压为2. 5V，预倾角为5°，将液晶层的厚设为
6 μ m，则制成的液晶显示器的响应速度为3%is，(13ms+21ms)。上述液晶显示单元也可采用国内江苏和成化学材料有限公司提供的HHC07100 系列液晶材料进行制作，其液晶材料的阈值电压为3V，预倾角为5°，将液晶层的厚设为 4 μ m，则制成的液晶显示器的响应速度为^ms，(10ms+18ms)。
权利要求1.一种场序液晶显示器包括动态驱动的投射式液晶显示单元和背光单元，背光单元设 置在液晶显示单元的一侧，液晶显示单元包括依序叠合设置的下偏振片、下基板、下透明电 极、液晶层、上透明电极、上基板和上偏振片，其特征是所述液晶层具有90°的扭曲角；所 述上偏振片的偏光轴与液晶层上表面的液晶分子在水平面上的正投影同向，所述下偏振片 的偏光轴与液晶层下表面的液晶分子在水平面上的正投影同向；所述液晶层采用电压阈值 大于2. 5V的液晶材料。
2.如权利要求1所述的场序液晶显示器，其特征是所述液晶分子的预倾角大于6°。
3.如权利要求1或2所述的场序液晶显示器，其特征是所述液晶层的厚度小于5μ m。
专利摘要本实用新型涉及一种场序液晶显示器，包括动态驱动的投射式液晶显示单元和背光单元，背光单元设置在液晶显示单元的一侧，液晶显示单元包括依序叠合设置的下偏振片、下基板、下透明电极、液晶层、上透明电极、上基板和上偏振片，并将液晶层设置为具有90°的扭曲角、上偏振片的偏光轴与液晶层上表面的液晶分子在水平面上的正投影同向、下偏振片的偏光轴与液晶层下表面的液晶分子在水平面上的正投影同向，使之在显示白态时遏制色散，获得较好的显示效果；而液晶层采用采用电压阈值大于2.5V的液晶材料，达到响应时间小于35毫秒，也进一步获得更高的显示亮度，达到更好的显示效果；另外，电压阈值大于2.5V的液晶材料也已国产化，无需进口，大幅降低制造成本。
文档编号G02F1/1335GK201892804SQ201020662068
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者吴利刚, 李永忠, 杨烨, 杨秋强, 黄宏生, 黄晓炀, 黄琛, 黄贵松 申请人:汕头超声显示器有限公司