CN200983056Y - 宽视角液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽视角液晶显示器，包括相互面对的第一透明基板和第二透明基板，在第一透明基板和第二透明基板之间密封有液晶，在第一透明基板的外侧板面附着有上偏光片，在第二透明基板的外侧板面附着有下偏光片，所述上、下偏光片为单轴补偿偏光片，在第一透明基板和液晶接触的面上附着有第一配向层，在第二透明基板和液晶接触的面上附着有第二配向层，在X－Y坐标系中，所述第一配向层的摩擦方向和第二配向层的摩擦方向相对于Y轴对称，所述上偏光片的吸收轴角度为第一配向层的摩擦角度加45度，所述上偏光片的吸收轴角度为第二配向层的摩擦角度加45度。本实用新型改善了6点、12点的视角范围。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及液晶显示器，尤其涉及一种在所要求观察方向上具有宽视角的液晶显示器。
【背景技术】
随着彩色液晶显示器件(color STN)的技术愈来愈成熟，应用的领域也愈来愈广。为提高彩色液晶显示器件的显示性能，各种技术相继开发出来，如开发更好的液晶材料，使响应速度更快，工作范围更广；使用高色度滤色片，颜色表现更丰富。而对于液晶显示器件视角的改进，通常是采用具有补偿作用的偏光片。
目前应用于彩色液晶显示器件的偏光片有三种。
第一种是双轴补偿偏光片，采用X-Z方向拉伸(在X-Y-Z的三维坐标系中，偏光片平面为X轴-Y轴所在平面，以显示状态时的显示器平面面对观察者来看，显示器的中心为原点，横向为X轴，纵向为Y轴)，使偏光片X和Z方向的光双折射系数大于Y方向的光双折射系数，而液晶分子的X和Z方向的光双折射系数小于Y方向的光双折射系数，这样偏光片和液晶分子相互补偿，它牺牲部分3、9点方向(即X轴方向)的视角范围，增宽了6、12点方向(即Y轴方向)的视角范围。因此该技术各个方向的视角均较大，但是该技术生产的偏光片成本非常高，使用受到限制。
第二种就是单轴补偿偏光片，采用Y方向拉伸，补偿值为410-435nm，使偏光片Y方向的光双折射系数大于Z和X方向的光双折射系数，即单轴补偿偏光片采用Y方向拉伸，X方向的光双折射系数小，Y方向的光双折射系数大，如图2所示，从而使3、9点方向的视角范围很宽，6、12点视角范围较小。
第三种就是(LC FILM)液晶分子薄膜补偿偏光片，其基本原理与双盒液晶相互补偿一致，即Y方向的光双折射系数小，X方向的光双折射系数大，如图3所示，这样偏光片才能补偿液晶的不足。
由于第一种偏光片成本太高，对于已成为普通消费品、不断降价的手机来说，通常采用第二、三种偏光片对液晶进行补偿，改进显示器的视角。但是目前手机的观察方向一般为6点或12点(即手机屏幕的上方和下方，即Y轴方向)，使用第二种的单轴补偿偏光片无法使显示器在要求的观察方向上具有良好的视角。
【发明内容】
本实用新型的主要目的就是为了解决现有技术的问题，提出一种宽视角液晶显示器，在不提高液晶显示器成本的情况下，使用单轴补偿偏光片，使液晶显示器在Y轴方向(即6点、12点方向)上具有较宽的视角范围。
为实现上述目的，本实用新型提出一种宽视角液晶显示器，包括相互面对的第一透明基板和第二透明基板，在第一透明基板和第二透明基板之间密封有液晶，在第一透明基板的外侧板面附着有上偏光片，在第二透明基板的外侧板面附着有下偏光片，所述上、下偏光片为单轴补偿偏光片，在第一透明基板和液晶接触的面上附着有第一配向层，在第二透明基板和液晶接触的面上附着有第二配向层，在X-Y坐标系中，所述第一配向层的摩擦方向和第二配向层的摩擦方向相对于Y轴对称，所述上偏光片的吸收轴角度为第一配向层的摩擦角度加45度，所述下偏光片的吸收轴角度为第二配向层的摩擦角度加45度。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过改变液晶显示器件配向层的摩擦角度，来增加单轴补偿偏光片Y轴(即6、12点)方向的视角范围，同时调整了上、下偏光片的吸收轴角度，在保证液晶显示器件正常使用的前提下，增加了观察方向的视角范围；本实用新型的应用不需要增加新的工艺步骤和原料，制作方法简单易行，成本低。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1为彩色液晶显示器件的基本结构图。
图2为上、下偏光片中补偿膜在X、Y、Z三个空间方向的光双折射系数分布情况示意图。
图3为液晶分子在X、Y、Z三个空间方向的光双折射系数分布情况示意图。
图4为摩擦角度改变后摩擦角度的示意图。
图5为摩擦角度改变后偏光片吸收轴角度的示意图。
图6为改变摩擦方向前视角范围效果图。
图7为改变摩擦方向后视角范围效果图。
【具体实施方式】
本实用新型的主要特点是通过改变配向层摩擦角度，同时调整了上、下偏光片的吸收轴角度，从而使观察方向获得较宽的视角范围。如果以显示器的中心为原点，面对观察者时的横向为X轴，纵向为Y轴，在X-Y坐标系中，配向层摩擦角度是指配向层的摩擦方向与X轴正向的夹角，该夹角可以为负值。摩擦角度根据实际的液晶扭曲角度和设计的对比度可以设计为不同的角度，而上下偏光片吸收轴(吸收轴是指偏光片中碘分子的排列方向，它的方向就表明了光的进入液晶的方向)的角度根据液晶显示器的最大透过率原理可计算得到，计算公式是：吸收轴角度＝相应的摩擦角度+45°。主视角方向就是第一、第二配向层摩擦角度所成夹角的中分线的方向。现有的显示器的主视角方向为3点、9点方向，即第一配向层的摩擦方向与和第二配向层的摩擦方向相对于X轴对称。为使观察方向(即观察画面的方向)与主视角方向一致，需要将主视角方向调到6点、12点，与Y轴方向相同。本实用新型通过将第一配向层的摩擦方向和第二配向层的摩擦方向逆时针旋转90度，使其相对于Y轴对称，而上下偏光片吸收轴角度也随之逆时针旋转90度。
对于单轴补偿偏光片可以通过调整上、下玻璃的配向层的摩擦角来调整主视角方向，但是这样做，从原理上来讲会导致液晶显示器对比度变差，所以本领域内技术人员通常不会采用调整上、下玻璃的配向层摩擦角的方法来调整主视角方向。但是经过实验证实，在调整上、下玻璃的配向层摩擦角后，液晶显示器的对比度并没有发生明显变化。而变差后的对比度已经足够满足观察者的要求。所以本实用新型在保证对比度满足需要的情况下改善了观察方向的视角范围，使液晶显示器的综合性能得到提高。
以下对本方案的内容详细说明，所述的角度值都是相应物理量的方向与X轴正向之间夹角的角度值。
如图1所示，本实用新型所应用的彩色液晶显示器沿外部光线入射反向顺序包括：上偏光片1，形成有ITO电极层的第一透明基板2，附着在第一透明基板2内侧的第一配向层3，液晶层4，附着在第二透明基板6内侧的第二配向层5，带有滤光膜和ITO电极层的第二透明基板6和下偏光片7。上偏光片1，包含有光学补偿膜，补偿值为410-435nm，其主要作用是检测偏振光和进行光学补偿。第一透明基板2和第二透明基板6优选为玻璃基板，称为上下玻璃，其上的ITO电极为液晶层4提供电压，滤光膜的主要作用是产生红、绿、蓝三色光。下偏光片7，包含有光学补偿膜，补偿值为410-435nm，其主要作用是产生偏振光和进行光学补偿。
在改变液晶显示器件配向层的摩擦角度前，液晶扭曲角为250°，上偏光片吸收轴的角度11为10°，上片玻璃的配向层摩擦角12设为-35°(该角度主要根据产品的光电性能要求设定的)，下片玻璃的配向层摩擦角13为35°，上、下玻璃的配向层摩擦角沿X轴方向对称，所以沿X轴方向的3、9点的视角范围最大，下偏光片吸收轴的角度14为80°。
为了将3、9点的宽视角范围调整到所需的观察方向6点、12点，即图4、5中标号20所代表的箭头方向，调整上、下玻璃的配向层摩擦方向，使其沿Y轴方向对称。如图4所示，将显示器件PI配向层摩擦方向逆时针转90°，则上片玻璃的配向层摩擦角12为55°，即与X轴的正方向夹角是55°；下片玻璃的配向层摩擦角13为125°，即与X轴的负方向夹角是55°，所以上片玻璃的配向层摩擦方向和下片玻璃的配向层摩擦方向相对于Y轴对称。为了使液晶显示器能够正常工作，根据最大透过率原理，调整上、下偏光片吸收轴的角度，使上、下偏光片吸收轴随配向层摩擦方向逆时针转90°，如图5所示，调整后的上偏光片吸收轴的角度11为100°，下偏光片吸收轴的角度14为170°。
对比摩擦角调整前后液晶显示器件的测试结果如下：调整配向层摩擦方向前，测试显示器件在观察方向6点的视角范围，如图6所示，在对比度大于2的条件下，视角范围为25°；调整配向层摩擦方向后，此显示器件在观察方向6点的视角范围如图7所示，在对比度大于2的条件下，视角范围为50°。由上述结果可知配向层摩擦方向调整后观察方向的视角范围明显的增大。
上述的配向层摩擦角还可以根据实际需要为其他角度，只要满足上下配向层摩擦方向相对于Y轴对称即可。显示器也可以为非彩色的液晶显示器。
综上所述，本实用新型把非观察方向的大视角优势利用在观察方向，提高了观察方向的视角范围。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (3)
1.一种宽视角液晶显示器，包括相互面对的第一透明基板和第二透明基板，在第一透明基板和第二透明基板之间密封有液晶，在第一透明基板的外侧板面附着有上偏光片，在第二透明基板的外侧板面附着有下偏光片，所述上、下偏光片为单轴补偿偏光片，在第一透明基板和液晶接触的面上附着有第一配向层，在第二透明基板和液晶接触的面上附着有第二配向层，其特征在于：在X-Y坐标系中，所述第一配向层的摩擦方向和第二配向层的摩擦方向相对于Y轴对称，所述上偏光片的吸收轴角度为第一配向层的摩擦角度加45度，所述下偏光片的吸收轴角度为第二配向层的摩擦角度加45度。
2.如权利要求1所述的宽视角液晶显示器，其特征在于：所述第一配向层的摩擦角度为55度，所述上偏光片的吸收轴角度为100度，所述第二配向层的摩擦角度为125度，所述下偏光片的吸收轴角度为170度。
3.如权利要求1或2所述的宽视角液晶显示器，其特征在于：所述上、下偏光片的补偿值为410-435nm。
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| CN 200620017749 CN200983056Y (zh) | 2006-08-14 | 2006-08-14 | 宽视角液晶显示器 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103713423A (zh) * | 2010-09-16 | 2014-04-09 | 三菱电机株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN104199219A (zh) * | 2014-06-10 | 2014-12-10 | 康惠（惠州）半导体有限公司 | 一种va液晶显示屏及其制作方法 |
| CN106353941A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-25 | 亚世光电股份有限公司 | 一种可直接反向视角的tft液晶模组 |
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2006
- 2006-08-14 CN CN 200620017749 patent/CN200983056Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Granted publication date: 20071128 |
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