本發(fā)明涉及顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏。
背景技術(shù)：
STN由于雙折射光學(xué)干涉，無法實現(xiàn)純黑白顯示。后來人們用消色器的基本思路，即用產(chǎn)生色散的方法去消除色散。在一個STN顯示器基礎(chǔ)上再加一個STN顯示器，入射和出射偏振片的偏振而正交，用兩個旋轉(zhuǎn)方向相反而其他參數(shù)一致的STN顯示器，實現(xiàn)黑色STN顯示，叫做雙層STN顯示器，簡稱DSTN。該技術(shù)要求兩個STN顯示器參數(shù)一致，兩個LCD需進行貼盒處理，產(chǎn)品厚且質(zhì)量重，制造工藝復(fù)雜。
近幾年，偏振片供應(yīng)商開發(fā)出一種液晶性IN分子化合物膜(TEP膜)，作為補償膜，用一層液晶光學(xué)溫度補償膜(TEP膜)替代DSTN其中一個STN顯示器，從而實現(xiàn)更輕更薄的LCD設(shè)計。不僅溫補償效果好，并且對STN類液晶顯示器的對比度及視角范圍也有較大的提高，該模式稱為Advanced Supper Twisted Nematic(ASTN)。ASTN是Advanced STN technology的簡寫，也TC-FSTN。
ASTN技術(shù)原理是基于DSTN的技術(shù)，但不是利用疊加玻璃，而是采用了一層特殊的液晶分子膜去彌補經(jīng)過超級扭轉(zhuǎn)二次光折射后顯示屏失色的情況，從而使得液晶顯示屏更輕薄，顯示效果更好。
隨著人們對車載顯示器各種性能的要求不斷提高，顯示器的信息密度及其復(fù)雜性也在日益上升，ASTN就是為了滿足這些需求而誕生的新型車載顯示技術(shù)，其結(jié)構(gòu)是在STN(超扭曲液晶)液晶盒外貼一層液晶光學(xué)補償膜TEP對其視角、對比度、溫度等進行補償。
然而，現(xiàn)有的ASTN產(chǎn)品因為盒厚較大，使得其在工作時(特別是在低溫環(huán)境下)響應(yīng)速度太慢而導(dǎo)致顯示轉(zhuǎn)換圖像時出現(xiàn)拖尾(即運動模糊)的缺陷，影響顯示品質(zhì)，進而影響實時數(shù)據(jù)的更新顯示，存在安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明實施例提供一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，能夠有效提高液晶顯示屏的響應(yīng)速度并實現(xiàn)最佳的光學(xué)效果。
為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，包括從上往下依次貼合的面偏光片、液晶盒和底偏光片；所述液晶盒包括上玻璃基板、分段電極、上層配向膜、間隙珠、液晶層、下層配向膜、公共電極和下玻璃基板，所述上玻璃基板的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述分段電極，分段電極的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述上層配向膜；所述下玻璃基板的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述公共電極，公共電極的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述下層配向膜；所述液晶層設(shè)于所述上層配向膜和下層配向膜之間，所述液晶層的液晶分子呈對稱的扭轉(zhuǎn)型排列結(jié)構(gòu)；所述間隙珠均勻分布在所述上層配向膜和下層配向膜之間，用于控制所述上層配向膜和下層配向膜之間的液晶層的厚度，每一所述間隙珠的直徑小于等于5.2um；所述面偏光片或所述底偏光片上設(shè)有光學(xué)補償膜TEP，且所述面偏光片或所述底偏光片的色散值與所述液晶盒的色散值相匹配。
作為上述方案的改進，所述面偏光片或所述底偏光片的色散值與所述液晶盒的色散值均為1.145。
作為上述方案的改進，所述光學(xué)補償膜TEP的光學(xué)補償值大于220nm。
作為上述方案的改進，分布在所述上層配向膜和下層配向膜之間的所述間隙珠密度為110～130個/mm2。
作為上述方案的改進，所述液晶層的液晶分子的粘滯系數(shù)為16.9～23.7mm2/s，所述液晶層的液晶分子的介電系數(shù)為-5.0～-1.0。
作為上述方案的改進，還包括用于將所述液晶層的液晶分子封閉在所述上層配向膜和下層配向膜之間的密封膠框。
作為上述方案的改進，所述密封膠框連接在所述上玻璃基板和下玻璃基板之間或連接在所述分段電極和公共電極之間。
作為上述方案的改進，所述液晶盒的厚度為5.2um。
作為上述方案的改進，所述液晶層的光學(xué)延遲量為820～840nm。
作為上述方案的改進，所述上玻璃基板的的寬度大于所述下玻璃基板，所述分段電極的寬度大于所述公共電極的寬度；所述分段電極上設(shè)置驅(qū)動芯片。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，通過控制均勻分布在上層配向膜和下層配向膜之間，用于控制所述上層配向膜和下層配向膜之間的液晶層的厚度的間隙珠的直徑大小，控制每一所述間隙珠的直徑小于等于5.2um，從而使液晶盒厚度得以大幅減小(液晶盒厚度等于或略大于5.2um)，同時配合采用低粘度(16.9～23.7mm2/s)及較大介電系數(shù)(-5.0～-1.0)的液晶分子材料，可以有效的縮小液晶顯示器的響應(yīng)時間，實現(xiàn)快速響應(yīng)效果，并通過控制設(shè)有光學(xué)補償膜TEP的面偏光片或所述底偏光片的色散值與所述液晶盒的色散值相匹配(均為1.145)，從而達到最佳的光學(xué)顯示效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例中一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，該液晶顯示屏包括從上往下依次貼合的面偏光片1、液晶盒和底偏光片11。該面偏光片1貼附在液晶盒的上表面，底偏光片11貼附在液晶盒的下表面。
具體的，該液晶盒包括上玻璃基板2、分段電極3、上層配向膜4、間隙珠5、密封膠框6、液晶層7、下層配向膜8、公共電極9和下玻璃基板10。所述上玻璃基板2的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述分段電極3，分段電極3的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述上層配向膜4。所述下玻璃基板10的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述公共電極，公共電極的內(nèi)側(cè)面設(shè)置所述下層配向膜8。所述液晶層7設(shè)于所述上層配向膜4和下層配向膜8之間，而所述間隙珠5均勻分布在所述上層配向膜4和下層配向膜8之間，用于控制所述上層配向膜4和下層配向膜8之間的液晶層7的厚度，每一所述間隙珠的直徑小于等于5.2um。所述上玻璃基板2的外側(cè)面與所述面偏光片1貼合，下玻璃基板10的外側(cè)面與所述底偏光片11貼合。其中，所述面偏光片1或底偏光片11上設(shè)有一光學(xué)補償膜TEP(圖未示)，所述面偏光片1或所述底偏光片11的色散值與所述液晶盒的色散值相匹配。
上述內(nèi)側(cè)面是指朝向液晶層7的一面，外側(cè)面是指遠離液晶層7的一面。
本實施例的所述液晶層7為向列相超扭曲快速響應(yīng)液晶,所述液晶層7的液晶分子的介電各向異性為負性,且液晶分子呈對稱的扭轉(zhuǎn)型排列結(jié)構(gòu)(以中心點上下分布的液晶分子扭曲角相同且扭曲方向相反)。另外，液晶層7的上下表面分別由所述密封膠框6進行封閉。所述密封膠框6連接在所述上玻璃基板2和下玻璃基板10之間或連接在所述分段電極3和公共電極9之間，從而將所述液晶層7的液晶分子封閉在所述上層配向膜4和下層配向膜8之間。
具體的，液晶顯示屏平面上能夠控制光線通斷的區(qū)域稱為活動區(qū)?；顒訁^(qū)的剖面上具有由上述依次排列的面偏光片1、上玻璃基板2、分段電極3、上層配向膜4、液晶層7、下層配向膜8、公共電極9、下玻璃基板10和底偏光片11的層狀結(jié)構(gòu)。其中，所述分段電極3、公共電極9都為由透光導(dǎo)電材料(如ITO)制成的薄膜，分別附著于上玻璃基板2、下玻璃基板10的內(nèi)側(cè)面。
其中，所述上玻璃基板2的的寬度大于所述下玻璃基板10，所述分段電極3的寬度大于所述公共電極9的寬度，所述分段電極3上設(shè)置驅(qū)動芯片。
其中，液晶層7為向列相超扭曲快速響應(yīng)液晶,液晶層7中的液晶分子使用負性液晶，且液晶分子呈對稱的扭轉(zhuǎn)型排列結(jié)構(gòu)，液晶分子以中心點上下分布的液晶分子扭曲角相同且扭曲方向相反，且具有形同的延遲量。液晶層7的光學(xué)延遲量(即液晶雙折射率乘以液晶盒的厚度的值)為820～840nm,優(yōu)選為830納米。液晶層7的粘度系數(shù)為16.9～23.7，其色散值(即450納米波長光延遲量與589納米波長光延遲量的比值)為1.145。
在本實施例中，控制所述面偏光片或所述底偏光片的色散值與所述液晶盒的色散值相匹配，即均為1.145，從而達到最佳的光學(xué)顯示效果。
在本實施例中，為了使得光學(xué)補償膜TEP對液晶盒進行更好的光學(xué)補償，需要控制光學(xué)補償膜TEP與所述液晶盒相匹配，要求為：扭曲角相同但扭曲方向相反且要有相同的延遲量，扭曲角的誤差對決定延遲量的影響較小，因此要精確嚴格地控制液晶盒的延遲量。具體的在制盒工序中通過對液晶盒內(nèi)的間隙珠密度控制在110～130個/mm2，并在注液晶后對液晶盒進行加壓使盒內(nèi)間隙一致，通過光學(xué)儀器對液晶盒的延遲量進行檢測，控制在820～840nm，以便補償膜對液晶盒進行更好的光學(xué)補償。
下面進一步描述本發(fā)明實施例的快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏如何獲得快速應(yīng)答的效果。本發(fā)明的快速應(yīng)答功能主要是通過液晶層7來實現(xiàn)，液晶顯示屏的響應(yīng)時間主要跟液晶材料的粘滯系數(shù)、介電系數(shù)，同時和液晶盒厚及驅(qū)動電壓有關(guān)。具體的，通過以下公式計算液晶顯的響應(yīng)時間：
其中，γ1為液晶分子(液晶材料)的粘滯系數(shù)；d為液晶盒的厚度；V為液晶盒的驅(qū)動電壓；Δε為液晶分子(液晶材料)的介電系數(shù)。
通過上面計算公式可以看出，液晶盒的厚度d對響應(yīng)時間的影響最大，驅(qū)動電壓受驅(qū)動IC和客戶裝機要求的限制，一般難以做大的調(diào)整，因此降低液晶盒的厚度，同時配合降低液晶材料的粘滯系數(shù)以及提高液晶材料的介電系數(shù)，可以有效的縮小液晶顯示器的響應(yīng)時間。
一般的，液晶盒的厚度主要是由上下玻璃基板之間的間隙珠的尺寸來決定，現(xiàn)有的液晶顯示屏所用的間隙珠的直徑都在6.3um以上。而本發(fā)明實施例采用了直徑小于或等于5.2um的間隙珠5，從而使液晶盒7的厚度得以大幅減小(控制液晶盒的厚度為5.2um)。同時，本發(fā)明實施例的液晶顯示屏的液晶層配合采用低粘度(16.9～23.7mm2/s)及較大介電系數(shù)(-5.0～-1.0)的液晶材料，從而能夠使產(chǎn)品具有超高對比度的同時也具有快速應(yīng)答的性能，設(shè)計簡單，成本低，使產(chǎn)品性能得到有效提升。
優(yōu)選的，本實施采用的液晶層的液晶分子的粘滯系數(shù)為25mm2/s，所述液晶層的液晶分子的介電系數(shù)為-4.5，可以有效的縮小ASTN液晶顯示屏的響應(yīng)時間。經(jīng)過試驗驗證，采用本發(fā)明實施例的快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，可以在-30℃的環(huán)境溫度下使ASTN液晶顯示屏的響應(yīng)時間降低至4秒左右(常規(guī)液晶顯示器為6秒以上)。
可見，由于液晶層的厚度主要是由面底玻璃基板之間的間隙珠的直徑來決的，因此本發(fā)明實施例選用了更小直徑5.2um的間隙珠仔，同時優(yōu)化了間隙珠的分布密度控制在110～130個/mm2，以保證液晶層厚度均勻一致，從而將ASTN液晶顯示屏的液晶盒厚減小至5.2um(現(xiàn)有的ASTN液晶顯示屏的液晶盒厚一般為6.3um以上)，結(jié)合采用了粘度系數(shù)為16.9～23.7的向列相超扭曲快速響應(yīng)液晶，可有效的縮短了ASTN液晶顯示屏的響應(yīng)時間。特別是在低溫-30度環(huán)境下，采用本發(fā)明設(shè)計的顯示屏，其響應(yīng)時間可降低至4s(現(xiàn)有的顯示屏在6s以上)。
綜上，本發(fā)明實施例提供的一種快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，通過控制均勻分布在上層配向膜和下層配向膜之間，用于控制所述上層配向膜和下層配向膜之間的液晶層的厚度的間隙珠的直徑大小，控制每一所述間隙珠的直徑小于等于5.2um，從而使液晶盒厚度得以大幅減小(液晶盒厚度等于或略大于5.2um)，同時配合采用低粘度(16.9～23.7mm2/s)及較大介電系數(shù)(-5.0～-1.0)的液晶分子材料，可以有效的縮小液晶顯示器的響應(yīng)時間，實現(xiàn)快速響應(yīng)效果，并通過控制設(shè)有光學(xué)補償膜TEP的面偏光片或所述底偏光片的色散值與所述液晶盒的色散值相匹配(均為1.145)，從而達到最佳的光學(xué)顯示效果。采用本實施例的快速響應(yīng)的ASTN液晶顯示屏，可以做到快速響應(yīng)，為ASTN應(yīng)用于在更多更高要求的車載上帶來明顯的技術(shù)優(yōu)勢，同時制作成本底，良率高，容易批量生產(chǎn)。
需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。