專利名稱：降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種降低藍(lán)相液晶(BPLC) 顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置。
背景技術(shù)：
藍(lán)相是出現(xiàn)在手性向列性相與各向同性相之間的溫度范圍很窄的一種液晶相。藍(lán) 相液晶顯示器最具有潛能成為下一代顯示器。因?yàn)樗{(lán)相液晶具有以下革命性的特性(l) 藍(lán)相液晶顯示的理論響應(yīng)速度可達(dá)到ms級(jí)以下，從根本上解決了二倍速、四倍速液晶顯 示的響應(yīng)速度問題，甚至八倍速液晶顯示都將成為可能；(2)宏觀上，藍(lán)相液晶是各向同性 的，藍(lán)相液晶顯示器具有視野角大，暗態(tài)好的特點(diǎn)；(3)由于polymer穩(wěn)定的原因，使得藍(lán)相 液晶顯示不需要其它各種液晶顯示模式所必須的配向膜，從而制造成本更低，制造工藝更 簡(jiǎn)便。但是，藍(lán)相液晶顯示器存一個(gè)很大的技術(shù)難題，驅(qū)動(dòng)電壓非常高。目前生產(chǎn)工藝上采 用傳統(tǒng)的IPS (in-plane switching)像素驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)藍(lán)相液晶顯示器。大多數(shù)技術(shù)通過 改進(jìn)藍(lán)相液晶材料的科爾常數(shù)降低驅(qū)動(dòng)電壓。 經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，2009年《APPLIED PHYSICS LETTERS》上發(fā)表 了 題名為"Electro-optics of polymer-stabilized blue phase liquid crystal displays (聚合物藍(lán)相液晶顯示器的電光特性)"的文章，該文中采用傳統(tǒng)的IPS像素驅(qū)動(dòng) 藍(lán)相液晶顯示器，Pixel電極和Common電極通過絕緣層與下基板相連接，彩色濾光膜通過 保護(hù)膜與上基板相連，上下基板均與偏振方向相互垂直的偏振片相連，藍(lán)相液晶填充在電 極與彩色濾光膜之間的間隙中。但是該技術(shù)采用科爾常數(shù)為1. 03nmV—2的藍(lán)相液晶材料，液 晶盒厚是lOym，調(diào)整電極寬度和電極間距，藍(lán)相液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓均在IOO伏以上， 當(dāng)把藍(lán)相液晶材料的科爾常數(shù)增加100倍(10—7數(shù)量)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓也只能降至15伏，因此 該技術(shù)對(duì)材料要求非常高，很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種降低藍(lán)相液晶顯示 器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置。本發(fā)明引入突起結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整突起的高度、寬度、突起間的間距、突起 縱截面的底角的大小和突起在上下基板上的分布，利用企業(yè)的現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及條件，就能 有效降低藍(lán)相液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓，從而節(jié)約能源，推動(dòng)新一代液晶顯示器研發(fā)和量產(chǎn)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明包括上偏振片、上基板、保護(hù)膜、彩色濾光膜、藍(lán)相液晶、N個(gè)Pixel電極、 N個(gè)Common電極、2N個(gè)突起、絕緣層、下基板和下偏振片，其中上偏振片的下表面與上基板 的上表面相連，上基板的下表面與保護(hù)膜的上表面相連，保護(hù)膜的下表面與彩色濾光膜的 上表面相連，突起的一個(gè)表面與彩色濾光膜的下表面或者絕緣層的上表面相連，突起的其 余部分位于Pixel電極或Common電極內(nèi)，Pixel電極與Common電極等間距L交替排布或 者是Pixel電極與Pixel電極等間距L排布、Common電極與Common電極等間距L排布，藍(lán)相液晶填充在彩色濾光膜、Pixel電極、Common電極和絕緣層構(gòu)成的間隙中，絕緣層的下表
面與下基板的上表面相連，下基板的下表面與下偏振片的上表面相連。 所述的突起是有機(jī)透明材料，其縱截面是梯形或矩形，橫截面是正方形，其突起的
高度范圍是0. 25 ii m < h < 7. 93 ii m，最大的橫截面的邊長范圍是w > 1. 94 y m。 當(dāng)所述的突起的縱截面是梯形時(shí)，其底角13的范圍是30° < 13 <90° 。 所述的Pixel電極和Common電極的電極厚度范圍是300埃米2500埃米。 所述的L的范圍是L > 2iim。 所述的突起是通過曝光工藝，或者是掩膜工藝，或者是光刻工藝，或者是腐蝕工藝 實(shí)現(xiàn)的。 所述的彩色濾光膜與絕緣層間的間距d的范圍是4 m《d《20 m。
與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的有益效果是通過引入突起結(jié)構(gòu)，有效增加了藍(lán)相液晶 區(qū)域內(nèi)的橫向有效電場(chǎng)，從而大大降低了藍(lán)相液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓；通過使電極的縱截 面梯度化，提高了光透過率，能夠利用企業(yè)的現(xiàn)有生成設(shè)備及條件，節(jié)約能源，推動(dòng)下一代 液晶顯示器的研發(fā)和量產(chǎn)。


圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是實(shí)施例1的V-T曲線圖； 圖3是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是實(shí)施例2的V-T曲線圖； 圖5是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是實(shí)施例3的V-T曲線圖； 圖7是實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是實(shí)施例4的V-T曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下 述的實(shí)施例。
實(shí)施例1 如圖l所示，本實(shí)施例包括上偏振片1、上基板2、保護(hù)膜3、彩色濾光膜4、藍(lán)相液 晶(BPLC)、N個(gè)Pixel電極5、N個(gè)Common電極6、2N個(gè)突起7、絕緣層8、下基板9和下偏振 片10，其中上偏振片1的下表面與上基板2的上表面相連，上基板2的下表面與保護(hù)膜3 的上表面相連，保護(hù)膜3的下表面與彩色濾光膜4的上表面相連，突起7的一個(gè)表面與絕緣 層8的上表面相連，突起7的其余部分位于Pixel電極5或Common電極6內(nèi)，Pixel電極5 與Common電極6等間距交替排布，且Pixel電極5與Common電極6間的間距是4 y m，藍(lán)相 液晶填充在彩色濾光膜4、Pixel電極5、Common電極6與絕緣層8構(gòu)成的間隙中，絕緣層8 的下表面與下基板9的上表面相連，下基板9的下表面與下偏振片10的上表面相連。
所述的彩色濾光膜4與絕緣層間8的間距d是10 ii m。
所述的突起7是有機(jī)透明材料PC411B，是通過腐蝕工藝實(shí)現(xiàn)的，其縱截面是矩形， 橫截面是邊長為3. 8 m的正方形，突起7的高度是3. 9 m。 所述的Pixel電極5和Common電極6的電極厚度都是1000埃米，則Pixel電極 5和Common電極6的高度h都是4 y m， Pixel電極5和Common電極6的寬度w都是4 y m。
所述的藍(lán)相液晶的科爾常數(shù)K = 6. 2nmV—2，其探測(cè)波波長A = 620nm。
本實(shí)施例與現(xiàn)有的IPS像素驅(qū)動(dòng)裝置的V-T曲線(透過率隨電壓的變化曲線)如 圖2所示，本實(shí)施例把驅(qū)動(dòng)電壓由60V降至15V，大大降低了藍(lán)相液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓。
實(shí)施例2 如圖3所示，本實(shí)施例包括上偏振片1、上基板2、保護(hù)膜3、彩色濾光膜4、藍(lán)相液 晶、N個(gè)Pixel電極5、 N個(gè)Common電極6、2N個(gè)突起7、絕緣層8、下基板9和下偏振片10， 其中上偏振片1的下表面與上基板2的上表面相連，上基板2的下表面與保護(hù)膜3的上 表面相連，保護(hù)膜3的下表面與彩色濾光膜4的上表面相連，N個(gè)突起7的一個(gè)表面與彩色 濾波膜4的下表面相連，N個(gè)突起7的一個(gè)表面與絕緣層8的上表面相連，與彩色濾波膜4 相連的突起7的其余部分位于Common電極6內(nèi)，與絕緣層8相連的突起7的其余部分位于 Pixel電極5內(nèi)，Pixel電極5間的間距相等且為L， Common電極6間的間距相等也為L，彩 色濾光膜4與絕緣層間8的間距d是10 m，藍(lán)相液晶填充在彩色濾光膜4、 Pixel電極5、 Common電極6與絕緣層8構(gòu)成的間隙中，絕緣層8的下表面與下基板9的上表面相連，下基 板9的下表面與下偏振片10的上表面相連。 所述的突起7是有機(jī)透明材料PC411B，是通過曝光工藝實(shí)現(xiàn)的，其縱截面是矩形， 橫截面是邊長為3. 8 m的正方形，突起7的高度是3. 9 m。 所述的Pixel電極5和Common電極6的電極厚度都是1000埃米，則Pixel電極 5和Common電極6的高度h都是4 y m， Pixel電極5和Common電極6的寬度w都是4 y m。
如圖4所示，當(dāng)本實(shí)施例的L是12 ii m時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓降為17V，當(dāng)本實(shí)施例的L是 8ym時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓降為IIV，大大降低了藍(lán)相液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓。
實(shí)施例3 如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述的突起7的橫截面是梯形，該 梯形的底角為75。，長的底邊為3.8iim，高為3.9iim。 如圖6所示，本實(shí)施例將驅(qū)動(dòng)電壓降至21V，雖然降低電壓的效果沒有實(shí)施例1好， 但使得光的透過率相對(duì)提高2% 。
實(shí)施例4 如圖7所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述的突起7的橫截面是梯形，該 梯形的底角為75。，長的底邊為3.8iim，高為3.9iim。 如圖8所示，本實(shí)施例將驅(qū)動(dòng)電壓降至26V，雖然降低電壓的效果沒有實(shí)施例1效 果好，但使得光的透過率相對(duì)提高5%。
權(quán)利要求
一種降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置，包括上偏振片、上基板、保護(hù)膜、彩色濾光膜、藍(lán)相液晶、N個(gè)Pixel電極、N個(gè)Common電極、絕緣層、下基板和下偏振片，其特征在于，還包括2N個(gè)突起，其中上偏振片的下表面與上基板的上表面相連，上基板的下表面與保護(hù)膜的上表面相連，保護(hù)膜的下表面與彩色濾光膜的上表面相連，突起的一個(gè)表面與彩色濾光膜的下表面或者絕緣層的上表面相連，突起的其余部分位于Pixel電極或Common電極內(nèi)，Pixel電極與Common電極等間距L交替排布或者是Pixel電極與Pixel電極等間距L排布、Common電極與Common電極等間距L排布，藍(lán)相液晶填充在彩色濾光膜、Pixel電極、Common電極和絕緣層構(gòu)成的間隙中，絕緣層的下表面與下基板的上表面相連，下基板的下表面與下偏振片的上表面相連；所述的突起是有機(jī)透明材料，其縱截面是梯形或矩形，橫截面是正方形，其突起的高度范圍是0.25μm＜h＜7.93μm，最大的橫截面的邊長范圍是w≥1.94μm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置，其特征是，當(dāng)所述的 突起的縱截面是梯形時(shí)，其底角P的范圍是30° < 13 <90° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置，其特征是，所述的 Pixel電極和Common電極的電極厚度范圍是300埃米-2500埃米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置，其特征是，所述的L的 范圍是L > 2iim。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置，其特征是，所述的彩 色濾光膜與絕緣層間的間距d的范圍是4 m《d《20 m。
全文摘要
一種液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域的降低藍(lán)相液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓的裝置，包括上偏振片、上基板、保護(hù)膜、彩色濾光膜、藍(lán)相液晶、N個(gè)Pixel電極、N個(gè)Common電極、2N個(gè)突起、絕緣層、下基板和下偏振片，其中突起的一個(gè)表面與彩色濾光膜的下表面或者絕緣層的上表面相連，突起的其余部分位于Pixel電極或Common電極內(nèi)，Pixel電極與Common電極等間距交替排布或者是Pixel電極與Pixel電極等間距排布、Common電極與Common電極等間距排布。本發(fā)明通過引入突起結(jié)構(gòu)，有效增加了藍(lán)相液晶區(qū)域內(nèi)的橫向有效電場(chǎng)，從而大大降低了藍(lán)相液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓；通過使電極的縱截面梯度化，提高了光透過率，能夠利用企業(yè)的現(xiàn)有生成設(shè)備及條件，節(jié)約能源，推動(dòng)下一代液晶顯示器的研發(fā)和量產(chǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK101782702SQ20101030118
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者朱吉亮, 蘇翼凱, 陸建鋼 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)