[发明专利]低色散、宽视角、快速响应的反射式共面转换超扭曲液晶显示器

说明书

本发明的技术领域：

本发明属于一种液晶显示器，特别涉及一种低色散、宽视角和快速响应的反射式共面转换超扭曲液晶显示器。

本发明的背景技术：

液晶显示器是当今世界的新型显示模式。从上世纪60年代开始，液晶显示器逐步占据了显示器世界的主导位置。具有宽视角、快速响应的液晶显示器件是人们对显示器基本要求。共面转换模式(IPS)，多畴扭曲模式(MTN)和具有极快响应时间的硅上液晶(LCoS)投影模式是其中最成功的研究成果。但它们或是有严重的色散问题(IPS)，或是制作比较困难(MTN)和成本较高、成品率低(LcoS)，所以研究新的较容易制作和成品率高的低色散、宽视角和快速响应的显示模式仍然是人们研究的目的。    

本发明的技术内容：    

本发明的目的是要解决显示器的色散和响应速度问题，从而提出一种宽视角、低色散和快速响应的反射式共面转换超扭曲液晶显示器。

本发明的技术解决方案如下：

宽视角、低色散和快速响应的反射式共面转换超扭曲液晶显示器的结构是在液晶盒(1)的四周镶嵌着边框(2)，液晶盒的正面装有左移/亮度按钮(3)、右移/对比度按钮(4)、电源开关/电源指示灯按钮(5)、自动配置/退出按钮(6)、菜单/选择按钮(7)，后面装有信号线插孔(8)和电源线插孔(9)，液晶盒的外层有一个偏光片(10)，偏光片里面有一个λ/4波片(11)，波片的里面为上玻璃(12)，中间为液晶层(13)，液晶层的下面为驱动电极(14)，驱动电极的下面为下玻璃(15)。液晶层内液晶分子的排列方式为180°扭曲排列。

偏光片和λ/4波片的光轴与液晶层上层的液晶指向矢方向的夹角分别为0°和45°。

液晶层的厚度与液晶材料的双折射率的乘积为200～270纳米。

驱动电极为梳状反射电极，从而产生平行于玻璃平面的电场，形成共面转换模式。

本发明与现有技术相比有如下有益效果：

1、由于驱动电极采用梳状反射电极，形成共面转换模式(IPS)，并增加了一片λ/4波片作为补偿膜，使得该液晶显示器的视角很大，视角大于80°。

2、使用了适当的参数优化该反射模式，如液晶层的厚度与液晶材料的双折射率的乘积为200～270纳米，偏光片和λ/4波片的光轴与液晶层上层的液晶指向矢方向的夹角分别为0°和45°，使得液晶显示器的色散很小。

3、引入了超扭曲结构，即液晶分子在液晶层内180°扭曲排列，使得响应速度变得更快。

本发明的附图说明如下：

图1是本发明液晶显示器外形结构示意图；

图2是本发明液晶显示器液晶盒结构示意图；

图3是本发明液晶显示器液晶盒的反射率-电压图；图中横坐标为电压V，纵坐标：为反射率R；表示450nm，表示550nm，表示650nm；图4是本发明液晶显示器液晶盒的色散图；图中横坐标为波长λ/nm，纵坐标为反射率R；表示0.24μm；

图5是本发明液晶显示器液晶盒的对比度视角图；

图6是本发明液晶显示器液晶盒的各灰度响应时间图，图中横坐标为时间t/ms，纵坐标为反射率R.。

本发明的具体实施方式如下：

低色散、宽视角、快速响应的反射式共面转换超扭曲液晶显示器的外形结构如图1所示，在液晶盒(1)的四周镶嵌着边框(2)，液晶盒的正面装有左移/亮度按钮(3)、右移/对比度按钮(4)、电源开关/电源指示灯按钮(5)、自动配置/退出按钮(6)、菜单/选择按钮(7)，后面装有信号线插孔(8)和电源线插孔(9)。

液晶盒的结构如图2所示，最上层为偏光片(10)，偏光片里面有一个λ/4波片(11)，波片里面为上玻璃(12)，中间为液晶层(13)。液晶层的下面为驱动反射电极(14)，驱动反射电极的下面为下玻璃(15)。液晶层内液晶分子的排列方式为180°扭曲排列。偏光片和λ/4波片的光轴与液晶层上层的液晶指向矢方向的夹角分别为0°和45°。取液晶盒厚为4微米，液晶材料的双折射率各向异性为0.06，液晶层厚度和液晶材料的双折射率各向异性的乘积为240纳米。

该液晶盒的反射率与电压的关系如图3所示，暗态电压为2.2伏，亮态电压为9.0伏。显示器的暗态和亮态的色散关系如图4所示，色散度很小。对比度视角图如图5所示，其视角在各个方向上均大于5(除在上下方向均超过±80°)。液晶盒的响应时间如图6所示，其灰度显示时上升和下降响应时间之和小于30毫秒。综合上面所给各图，可以看出该显示器达到了视频显示的要求。