專利名稱：電控彩色濾色液晶光閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及彩色液晶顯示裝置，尤其是電控彩色濾色液晶光閥。
背景技術(shù)：
隨著近年來科技的飛速發(fā)展，液晶彩色顯示器作為信息顯示部件已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于個人的計算機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)等許多方面。傳統(tǒng)液晶彩色顯示器的彩色濾色裝置是由R紅、G綠、B藍(lán)子像素平鋪組合成像素，這種結(jié)構(gòu)單個像素占據(jù)的空間大，難以達(dá)到較高的分辨率。圖1所示為常規(guī)的彩色濾色片的原理示意圖。其中，紅色子像素101、綠色子像素 102和藍(lán)色子像素103平鋪排列，組成一個像素點，而彩色濾色片由若干個像素點組成，因此單個像素將會占據(jù)較大的空間，難以達(dá)到較高的分辨率。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)傳統(tǒng)彩色濾色片，提供一種電控彩色濾色液晶光閥，以期節(jié)省單個像素的空間，提高顯示的分辨率。本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本實用新型電控彩色濾色液晶光閥的結(jié)構(gòu)特點是由四層透明基板呈夾芯狀設(shè)置三層液晶層，包括自上而下順次為第一透明基板、第一染料液晶層、第二透明基板、第二染料液晶層、第三透明基板、第三染料液晶層和第四透明基板；所述第一染料液晶層、第二染料液晶層和第三染料液晶層是含有不同二色性染料的向列相液晶層，分別能吸收紅、綠、藍(lán)三種不同波長光。本實用新型電控彩色濾色液晶光閥的結(jié)構(gòu)特點也在于所述第一透明基板和第四透明基板在靠近液晶層一面鍍有透明導(dǎo)電層，第二透明基板和第三透明基板雙面均鍍有透明導(dǎo)電層。在第一透明基板與第一染料液晶層之間，第一染料液晶層與第二透明基板之間， 第二透明基板與第二染料液晶層之間，第二染料液晶層與第三透明基板之間，第三透明基板與第三染料液晶層之間，以及第三染料液晶層與第四透明基板之間分別設(shè)置平面取向?qū)?，各平面取向?qū)拥姆较蛞恢隆ＴO(shè)置在第一透明基板與第一染料液晶層之間的第一平面取向?qū)优c設(shè)置在第一染料液晶層與第二透明基板之間的第二平面取向?qū)訛榉雌叫衅矫嫒∠驅(qū)?；設(shè)置在第二透明基板與第二染料液晶層之間的第三平面取向?qū)优c設(shè)置在第二染料液晶層與第三透明基板之間的第四平面取向?qū)訛榉雌叫衅矫嫒∠驅(qū)?；設(shè)置在第三透明基板與第三染料液晶層之間的第五平面取向?qū)优c設(shè)置在第三染料液晶層與第四透明基板之間的第六平面取向?qū)訛榉雌叫衅矫嫒∠驅(qū)印?在所述第一透明基板上設(shè)置線偏振片；所述線偏振片的偏振方向與各平面取向?qū)?br> 方向一致。[0012]與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在1、本實用新型在結(jié)構(gòu)上采用四層透明基板呈夾芯狀設(shè)置三層液晶層，與傳統(tǒng)的子像素平鋪排列相比，節(jié)省了單個像素的空間，提高顯示的分辨率；2、本實用新型在第一透明基板與第一染料液晶層之間，第一染料液晶層與第二透明基板之間，第二透明基板與第二染料液晶層之間，第二染料液晶層與第三透明基板之間， 第三透明基板與第三染料液晶層之間，以及第三染料液晶層與第四透明基板之間分別設(shè)置反平行平面取向?qū)?，這是為了含有二色性染料的液晶按照取向?qū)拥哪Σ练较蚺帕?，并達(dá)到彩色濾色的目的。3、本實用新型中由于二色性染料具有完全吸收偏振方向與之平行的偏振光，透過偏振方向與之垂直的偏振光的特點；同時混有二色性染料的液晶大致按照取向?qū)拥哪Σ练较蚺帕校虼吮仨氝x擇線偏振片的偏振方向與取向?qū)拥姆较蛞恢?，達(dá)到高的對比度。

圖1為已有結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a、圖3b、圖3c和圖3d為本實用新型顯示原理示意圖。圖4為以透過藍(lán)光波長為例示意圖。圖5a、圖恥和圖5c分別為本實用新型第一、第二和第三吸收光譜圖。圖中標(biāo)號101紅色子像素；102綠色子像素；103藍(lán)色子像素；1線偏振片；2第一透明基板；3第一染料液晶層；4第二透明基板；5第二染料液晶層；6第三透明基板；7第三染料液晶層；8第四透明基板；9第一平面取向?qū)樱?0第二平面取向?qū)樱?1第三平面取向?qū)樱?12第四平面取向?qū)樱?3第五平面取向?qū)樱?4第六平面取向?qū)印?br> 具體實施方式
參見圖2，本實施例中電控彩色濾色液晶光閥自上而下共有四層透明基板，分別為第一透明基板2、第二透明基板4、第三透明基板6以及第四透明基板8，線偏振片1位于表層；在第一透明基板2和第二透明基板4之間具有第一液晶層3，第二透明基板4和第三透明基板6之間具有第二液晶層5，第三透明基板6和第四透明基板8之間具有第三液晶層 7 ；分別設(shè)置位于第一液晶層3和第一透明基板2之間的第一平面取向?qū)?、位于第一液晶層3和第二透明基板4之間的第二平面取向?qū)?0、位于第二液晶層5和第二透明基板4之間的第三平面取向?qū)?1、位于第二液晶層5和第三透明基板6之間的第四平面取向?qū)?2、 位于第三液晶層7和第三透明基板6之間的第五平面取向?qū)?3、位于第三液晶層7和第四透明基板8之間的第六平面取向?qū)?4;其中，第一平面取向?qū)?與第二平面取向?qū)?0為反平行平面取向?qū)?；第三平面取向?qū)?1與第四平面取向?qū)?2為反平行平面取向?qū)樱坏谖迤矫嫒∠驅(qū)?3與第六平面取向?qū)?4為反平行平面取向?qū)?。具體制作中，反平行平面取向?qū)邮遣捎媚Σ练较蛳喾吹墓に?。本實施例中，第一液晶?為含有吸收紅色波長二色性染料的液晶，第二液晶層5 為含有吸收綠色波長二色性染料的液晶，第三液晶層7為含有吸收藍(lán)色波長二色性染料的液晶。[0024]圖3a、圖3b、圖3c和圖3d所示為本實施例中電控彩色濾色液晶光閥的工作機(jī)理， 利用液晶材料的賓主效應(yīng)，將在分子長軸方向和短軸方向?qū)梢姽獾奈站哂懈飨虍愋缘亩匀玖献鳛椤百e”體，溶解于特定排列的作為“主”體的液晶中，借助于液晶分子在電場作用下發(fā)生的取向轉(zhuǎn)動，帶動一般呈棒狀的二色性染料分子取向，迫使染料分子長軸同光矢量平行或垂直，使其吸光率發(fā)生變化，這樣就可以通過電控的方式來控制染料對可見光的選擇性吸收。圖3a中，在兩透明基板之間未加電壓，沒有電場的作用，此時液晶分子和二色性染料分子的取向按照透明基板間的取向?qū)优帕?，液晶分子和二色性染料分子的長軸同光矢量平行，光被吸收，吸收光譜示意圖如圖3c所示；圖北中在兩透明基板之間加電壓，通過電場的作用，使得液晶分子的長軸同光矢量垂直，根據(jù)賓主效應(yīng)，二色性染料分子的長軸也同光矢量垂直，光透過，吸收光譜示意圖如圖3d所示。將三個溶解不同二色性染料(如紅、綠、藍(lán)三基色)的液晶盒疊加制備電控彩色濾色液晶光閥，通過電路控制液晶光閥，使其兩層液晶屏處于吸收態(tài)，一層液晶處于透射態(tài)， 從而實現(xiàn)彩色顯示。如要顯示藍(lán)色圖像，通過控制電路，使紅色、綠色液晶屏處于吸收態(tài)，而藍(lán)色液晶屏處于透射態(tài)，這樣全光譜熒光屏發(fā)出光，經(jīng)過紅色、綠色液晶屏的吸收，只留下藍(lán)色部分，顯示藍(lán)色圖像。圖4是以透過藍(lán)光為例的原理示意圖，該圖是在第一透明基板2和第二透明基板 4、第二透明基板4和第三透明基板6之間不加電；在第三透明基板6和第四透明基板8之間加電。具有紅、綠、藍(lán)三種基色的自然光透射過線偏振片1，經(jīng)過第一染料液晶層3，紅色被吸收；經(jīng)過第二染料液晶層5，綠色被吸收；經(jīng)過第三染料液晶層7，藍(lán)色透過。圖5是根據(jù)本實用新型的實施方案的第一、第二和第三吸收光譜圖，圖fe為吸收藍(lán)波波長的光譜圖，由圖可知，其中心波長位于450nm左右；圖恥為吸收綠波波長的光譜圖，由圖可知，其中心波長位于550nm左右；圖5c為吸收紅波波長的光譜圖，由圖可知，其中心波長位于650nm左右。本實用新型可取代傳統(tǒng)的彩色濾色片，應(yīng)用于彩色顯示。
權(quán)利要求1.一種電控彩色濾色液晶光閥，其特征是由四層透明基板呈夾芯狀設(shè)置三層液晶層， 包括自上而下順次為第一透明基板O)、第一染料液晶層(3)、第二透明基板0)、第二染料液晶層(5)、第三透明基板(6)、第三染料液晶層(7)和第四透明基板(8)；所述第一染料液晶層(3)、第二染料液晶層( 和第三染料液晶層(7)是含有不同二色性染料的向列相液晶層，分別能吸收紅、綠、藍(lán)三種不同波長光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電控彩色濾色液晶光閥，其特征在于所述第一透明基板(2)和第四透明基板(8)在靠近液晶層一面鍍有透明導(dǎo)電層，第二透明基板(4)和第三透明基板 (6)雙面均鍍有透明導(dǎo)電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電控彩色濾色液晶光閥，其特征是在第一透明基板(2)與第一染料液晶層C3)之間，第一染料液晶層C3)與第二透明基板(4)之間，第二透明基板(4)與第二染料液晶層( 之間，第二染料液晶層(5)與第三透明基板(6)之間，第三透明基板 (6)與第三染料液晶層(7)之間，以及第三染料液晶層(7)與第四透明基板(8)之間分別設(shè)置平面取向?qū)?，各平面取向?qū)拥姆较蛞恢隆?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1和要求3所述電控彩色濾色液晶光閥，其特征是設(shè)置在第一透明基板(2)與第一染料液晶層C3)之間的第一平面取向?qū)?9)與設(shè)置在第一染料液晶層(3)與第二透明基板(4)之間的第二平面取向?qū)?10)為反平行平面取向?qū)?；設(shè)置在第二透明基板 (4)與第二染料液晶層( 之間的第三平面取向?qū)?11)與設(shè)置在第二染料液晶層(5)與第三透明基板(6)之間的第四平面取向?qū)?1 為反平行平面取向?qū)?；設(shè)置在第三透明基板 (6)與第三染料液晶層(7)之間的第五平面取向?qū)?1 與設(shè)置在第三染料液晶層(7)與第四透明基板⑶之間的第六平面取向?qū)?14)為反平行平面取向?qū)印?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述電控彩色濾色液晶光閥，其特征是在所述第一透明基板 (2)上設(shè)置線偏振片(1)；所述線偏振片(1)的偏振方向與各平面取向?qū)臃较蛞恢隆?br> 專利摘要本實用新型公開了一種電控彩色濾色液晶光閥，其特征是由四層透明基板呈夾芯狀設(shè)置三層液晶層，包括自上而下順次為第一透明基板、第一染料液晶層、第二透明基板、第二染料液晶層、第三透明基板、第三染料液晶層和第四透明基板；其中，第一染料液晶層、第二染料液晶層和第三染料液晶層是含有不同二色性染料的向列相液晶層，分別能吸收紅、綠、藍(lán)三種不同波長光。本實用新型可節(jié)省單個像素的空間，有效提高顯示分辨率。
文檔編號G02F1/1335GK202275248SQ201120412219
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者呂國強(qiáng), 張俊, 陸紅波 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)