双面IPS蓝相液晶显示器.pdf

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1、10申请公布号CN101976005A43申请公布日20110216CN101976005ACN101976005A21申请号201010560578422申请日20101125G02F1/1343200601G02F1/1339200601G02F1/1335200601G02F1/13920060171申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区河北工业大学北辰校区72发明人陈延青孙玉宝74专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所普通合伙12210代理人赵凤英54发明名称双面IPS蓝相液晶显示器57摘要本发明为一种双面IPS蓝相液晶显示器。该液晶显示器包括起偏器、检偏器、双面IPS蓝相液晶。

2、盒；所述的双面IPS蓝相液晶盒，在其上、下玻璃基板的内表面有条状ITO电极。其中上玻璃基板内表面条状ITO电极的电极宽度、电极间距与下玻璃基板内表面条状ITO电极的电极宽度、电极间距是相同的，上玻璃基板内表面的条状ITO电极位于下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极间隙中心位置上方。本发明的DSIPS电极结构，实现了比驱动电压较低的传统IPS蓝相液晶显示器透过率提高25以上85，比透过率较高的传统IPS蓝相液晶显示器驱动电压下降25以上。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图12页CN101976010A1/1页21一种双面IPS蓝相液晶显示。

3、器，其特征为该液晶显示器包括起偏器、检偏器、双面IPS蓝相液晶盒；其位置关系依次为起偏器、双面IPS蓝相液晶盒、检偏器；光线依次通过起偏器、双面IPS蓝相液晶盒、检偏器；所述的双面IPS蓝相液晶盒，在其上、下玻璃基板的内表面有条状氧化铟锡ITO电极，双面IPS蓝相液晶盒包括上玻璃基板、下玻璃基板、上玻璃基板内表面条状ITO电极、下玻璃基板内表面条状ITO电极、上绝缘层、下绝缘层、蓝相液晶层、封边框胶；其位置关系为上玻璃基板、上玻璃基板内表面条状ITO电极、上绝缘层、蓝相液晶层、封边框胶、下玻璃基板内表面条状ITO电极、下绝缘层、下玻璃基板；所述的双面IPS蓝相液晶盒，上玻璃基板内表面条状ITO。

4、电极的电极宽度、电极间距与下玻璃基板内表面条状ITO电极的电极宽度、电极间距是相同的；电极宽度可选范围W14M；电极间距可选范围G16M；上玻璃基板内表面的条状ITO电极位于下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极间隙中心位置上方。2如权利要求1所述的双面IPS蓝相液晶显示器，其特征为所述的双面IPS蓝相液晶盒，上、下玻璃基板内表面的条状ITO电极分别镶嵌在上、下绝缘层中。3如权利要求1所述的双面IPS蓝相液晶显示器，其特征所述的蓝相液晶层厚度的可选范围D520M。蓝相液晶层包括蓝相液晶材料和间隔物。4如权利要求1所述的双面IPS蓝相液晶显示器，其特征为所述的蓝相液晶层中蓝相液晶材料为蓝相液晶聚。

5、合物。5如权利要求1所述的双面IPS蓝相液晶显示器，其特征为所述的蓝相液晶层中间隔物为球形树脂粉，直径范围520M。6如权利要求1所述的双面IPS蓝相液晶显示器，其特征为所述的上、下玻璃基板依靠封边框胶粘结在一起。7如权利要求1所述的双面IPS蓝相液晶显示器，其特征为所述的双面IPS模式的蓝相液晶显示器所采用的起偏器和检偏器均为相同型号偏光片。权利要求书CN101976005ACN101976010A1/7页3双面IPS蓝相液晶显示器技术领域0001本发明涉及一种高透过率和低电压蓝相液晶显示模式，具体为一种双面IPS蓝相液晶显示器DOUBLESIDEINPLANESWITCHINGBLUEPH。

6、ASELIQUIDCRYSTALDISPLAY，简称为DSIPSBPLCD。背景技术0002传统IPS蓝相液晶显示器INPLANESWITCHINGBLUEPHASELCD，简称IPSBPLCD，是利用下玻璃基板内表面的条状ITO电极间隙的产生的水平电场使蓝相液晶分子由各向同性相转变为各向异性相，由于双折射效应而实现亮态的液晶显示器。它具有快速响应、宽视角、高对比度特性，可以广泛应用于台式机显示器，液晶电视等大屏液晶显示器。0003传统IPS蓝相液晶显示器IPSBPLCD都是采用在下玻璃基板内表面蚀刻条状ITO电极，这样一来在条状ITO电极上方区域的水平电场很弱，造成了这种显示器的透过率较低，。

7、一般只有60；采用梯形ITO电极LRAO，ETAL，APPLPHYSLETT，V95，231101，2009和WALLSHAPEDITO电极MKIM，ETAL，JPHYSDAPPLPHYS，V42，235502，2009虽然可以得到一个较大的透过率，但是其制作工艺比较复杂，在工艺上要做成2M以上厚度的ITO电极是很困难的。发明内容0004本发明的目的在于解决传统IPS蓝相液晶显示器透过率低、驱动电压高的问题，提供一种双面IPS蓝相液晶显示器。本发明采用在上玻璃基板内表面与下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极间隙中心对应位置放置条状ITO电极，利用上玻璃基板内表面条状ITO电极间隙产生的水平电。

8、场来驱动下玻璃基板内表面条状ITO电极上方区域的蓝相液晶分子，达到了使驱动电压较低的蓝相液晶显示器的透过率增大，使透过率较高的蓝相液晶显示器的驱动电压降低的目的。对于相同的液晶材料参数和液晶层厚度，实现了双面IPS蓝相液晶显示器比驱动电压较低的传统IPS蓝相液晶显示器透过率提高25以上85，比透过率较高的传统IPS蓝相液晶显示器驱动电压下降25以上的目的，且保持了传统IPS蓝相液晶显示器的快速响应、宽视角、高对比度特性。0005本发明的技术解决方案如下0006一种双面IPS蓝相液晶显示器DSIPSBPLCD，该液晶显示器包括起偏器、检偏器、双面IPS蓝相液晶盒；其位置关系依次为起偏器、双面IP。

9、S蓝相液晶盒、检偏器；光线依次通过起偏器、双面IPS蓝相液晶盒、检偏器。0007所述的双面IPS蓝相液晶盒，在其上、下玻璃基板的内表面有条状氧化铟锡ITO电极。双面IPS蓝相液晶盒包括上玻璃基板、下玻璃基板、上玻璃基板内表面条状ITO电极、下玻璃基板内表面条状ITO电极、上绝缘层、下绝缘层、蓝相液晶层、封边框胶；其位置关系为上玻璃基板、上玻璃基板内表面条状ITO电极、上绝缘层、蓝相液晶层、封边框胶、说明书CN101976005ACN101976010A2/7页4下玻璃基板内表面条状ITO电极、下绝缘层、下玻璃基板。0008所述的双面IPS蓝相液晶盒，上玻璃基板内表面条状ITO电极的电极宽度、电。

10、极间距与下玻璃基板内表面条状ITO电极的电极宽度、电极间距是相同的，电极宽度可选范围W14M；电极间距可选范围G16M。且上玻璃基板内表面的条状ITO电极位于下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极间隙中心位置上方。0009所述的双面IPS蓝相液晶盒，上、下玻璃基板内表面的条状ITO电极分别镶嵌在上、下绝缘层中。0010所述的蓝相液晶层厚度的可选范围D520M。蓝相液晶层包括蓝相液晶材料和间隔物。0011所述的蓝相液晶层中蓝相液晶材料为蓝相液晶聚合物。0012所述的蓝相液晶层中间隔物为球形树脂粉，直径可选范围520M。0013所述的上、下玻璃基板依靠封边框胶粘结在一起。0014所述的双面IPS模。

11、式的蓝相液晶显示器所采用的起偏器和检偏器均为相同型号偏光片。0015本发明与现有技术相比有如下的有益效果；0016本发明设计的双面IPS蓝相液晶显示器的特点是使用新设计的DSIPS电极结构，利用上玻璃基板内表面条状ITO电极间隙的水平电场来驱动下玻璃基板内表面条状ITO电极上方区域的蓝相液晶分子，使其实现了双面IPS蓝相液晶显示器比驱动电压较低的传统IPS蓝相液晶显示器透过率提高25以上85，比透过率较高的传统IPS蓝相液晶显示器驱动电压下降25以上的目的，同时双面IPS蓝相液晶显示器的响应速度与传统IPS蓝相液晶显示器的响应速度相同。附图说明0017图1是本发明双面IPS蓝相液晶显示器的结构。

12、示意图。0018图2A是传统IPS蓝相液晶显示器亮态时电场线分布；B是本发明双面IPS蓝相液晶显示器亮态时电场线分布。0019图3是实施例1中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为1M，电极间距均为1M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0020图4是实施例1中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为1M，电极间距均为1M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0021图5是实施例2中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示。

13、器实线在电极宽度均为1M，电极间距均为2M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0022图6是实施例2中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为1M，电极间距均为2M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0023图7是实施例3中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶说明书CN101976005ACN101976010A3/7页5显示器实线在电极宽度均为2M，电极间距均为1M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0024图8是实施例。

14、3中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为2M，电极间距均为1M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0025图9是实施例4中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为2M，电极间距均为2M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0026图10是实施例4中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为2M，电极间距均为2M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0027图11是。

15、实施例5中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为3M，电极间距均为2M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0028图12是实施例5中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为3M，电极间距均为2M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0029图13是实施例6中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为3M，电极间距均为3M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0030图1。

16、4是实施例6中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为3M，电极间距均为3M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0031图15是实施例7中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为4M，电极间距均为3M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0032图16是实施例7中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为4M，电极间距均为3M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。00。

17、33图17是实施例8中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为4M，电极间距均为4M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0034图18是实施例8中传统IPS蓝相液晶显示器A和本发明双面IPS蓝相液晶显示器B在电极宽度均为4M，电极间距均为4M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透光区域与不透光区域平面图对比。0035图19是实施例9中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为1M，电极间距均为4M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。。

18、0036图20是实施例10中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液说明书CN101976005ACN101976010A4/7页6晶显示器实线在电极宽度均为1M，电极间距均为5M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0037图21是实施例11中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为2M，电极间距均为5M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0038图22是实施例12中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为1M，电极间距均为6M，且。

19、具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。0039图23是实施例13中传统IPS蓝相液晶显示器虚线和本发明双面IPS蓝相液晶显示器实线在电极宽度均为2M，电极间距均为6M，且具有相同的蓝相液晶材料参数和液晶层厚度，两者的透过率与电压关系图对比。具体实施方式0040实施例10041本发明的双面IPS蓝相液晶显示器的结构为如图10042本发明双面IPS蓝相液晶显示器包括从下到上的顺序起偏器1、下玻璃基板2、下玻璃基板内表面条状ITO电极3和4、下绝缘层5、封边框胶6、间隔物7、蓝相液晶层8、上绝缘层9、上玻璃基本内表面条状ITO电极10和11、上玻璃基板12、检偏器13。

20、。0043本发明双面IPS蓝相液晶显示器中要求上玻璃基板内表面的条状ITO电极10和11分别位于下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极3和4间隙中心位置上方。上玻璃基板内表面条状ITO电极11和12与下玻璃基板内表面条状ITO电极3和4的电极宽度、电极间距是相同的。0044本发明双面IPS蓝相液晶显示器中下绝缘层5和上绝缘层9之间充满蓝相液晶层8，并在蓝相液晶层8内放置直径为10M的间隔物7来控制液晶层的厚度。绝缘层为二氧化硅绝缘层，厚度比条状ITO电极的厚度要大。0045本发明双面IPS蓝相液晶显示器中的下玻璃基板2和上玻璃基板12依靠封边框胶6粘结在一起。0046本发明双面IPS蓝相液晶显。

21、示器样品盒制作方法，按照以下步骤制作0047步骤1，分别在上、下玻璃基板刻蚀出条状ITO电极图形。0048先分别在上、下ITO导电玻璃上涂覆感光胶，再覆盖光刻掩膜版光刻掩膜版是在胶片上制成与电极图形对应的黑白图案，曝光时使透明区光刻胶在光的作用下起反应。光刻掩膜版时，先在下掩膜版光刻出宽度1M、间距1M的区域，然后在上掩膜版对应下掩膜版光刻出的电极间距中心位置光刻出宽度1M的图案。然后再通过紫外光进行照射，对ITO电极层进行选择性化学腐蚀，从而在上、下ITO导电玻璃上得到与上、下掩膜版完全对应的图形。0049步骤2，下玻璃基板喷洒间隔物球形树脂粉，上玻璃基板印刷封边框胶和导电胶。0050在下玻。

22、璃基板上用喷粉机喷洒直径为10M的球形树脂粉，形成较均匀分布，来控制上、下玻璃基板的间距，上玻璃基板采用丝网印刷方法来丝印边框胶和导电胶，用来控说明书CN101976005ACN101976010A5/7页7制所制作蓝相液晶显示器件的大小和导通上下基板之间的公共电极。0051步骤3，上、下玻璃基板贴合并将边框胶固化。0052在对位贴合机上将上、下玻璃基板进行对位贴合，使用热固化方法在200左右将边框胶固化，形成蓝相液晶空盒。0053步骤4，配制所需要的蓝相液晶材料JYAN，ETAL，APPLPHYSLETT，V96，071105，2010。0054将向列相液晶49WTMRECKBL038，手性。

23、剂21MERCKCB15和6ZLI4572和预聚物9EHA和15RM257混合均匀，然后在紫外光下照射，逐渐地在蓝相缺陷位置形成聚合物，该聚合物具有跟蓝相液晶类似的空间结构，聚合物可以使蓝相液晶处于一个稳定的状态。0055步骤5，灌注配制好的蓝相液晶材料并封口。0056将空盒放置在抽真空的液晶灌注密闭室内，盒中的气体由封口处抽出，然后使注入孔密封边框的缺口接触配置好的蓝相液晶，蓝相液晶材料参数/37，4，NO14744，NE17744，K1268NM/V2550NM。利用毛细现象，就可将空盒的大部分容积注入蓝相液晶材料，再向液晶灌注室内充入经过充分干燥的氩气和氮气等惰性气体，利用惰性气体的压力。

24、使蓝相液晶材料完全充满液晶盒。采用密封胶粘接封口，通过冷冻的方法，让封口胶恰当地收缩带入封口内，再用紫外光照射固化。0057步骤6，紫外光照射蓝相液晶，使蓝相液晶层中的聚合物单体聚合。0058控制紫外光照射强度和角度，对蓝相液晶层中的聚合物单体进行聚合，形成蓝相液晶中的聚合物畴线，对蓝相液晶的螺旋结构进行固定，从而获得宽温度范围的蓝相状态。0059步骤7，清洗玻璃表面并在蓝相液晶盒上、下玻璃基板上贴上上、下偏光片即起偏器和检偏器。0060将蓝相液晶盒表面残留的一些封口胶、蓝相液晶材料和其他污物清除掉。然后就可以贴上上、下偏光片了。起偏器和检偏器均采用G1220DU型号偏光片，起偏器的方位角为4。

25、5，检偏器的方位角为135，厚度为230M。0061最后得到这种双面IPS蓝相液晶显示器。0062以上制作方法未述内容为公知技术，具体可以参照由北京邮电大学出版社出版、范志新编著的液晶器件工艺基础。0063所得的蓝相液晶显示器的上玻璃基板内表面条状ITO电极与下玻璃基板内表面条状ITO电极的电极宽度均为1M，电极间距均为1M；蓝相液晶层厚度为10M，蓝相液晶材料参数为/37，4，NO14744，NE17744，K1268NM/V2550NM。起偏器和检偏器均采用G1220DU型号偏光片。起偏器的方位角为45，检偏器的方位角为135。0064图2图4是通过模拟软件TECHWIZLCD三维模拟软件。

26、计算得到实施例1中传统IPS蓝相液晶显示器与本发明双面IPS蓝相液晶显示器的电场线分布图、透过率与电压关系图对比、透光区域与不透光区域平面图对比。0065模拟中传统IPS蓝相液晶显示器，在下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极上施加不同电压其中一条施加工作电压，另外一条不施加电压；本发明双面IPS蓝相液晶显示器，分别在上、下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极上施加不同电压其中一条施说明书CN101976005ACN101976010A6/7页8加工作电压，另外一条不施加电压。0066图2是通过模拟软件计算得到传统IPS蓝相液晶显示器与本发明双面IPS蓝相液晶显示器的电场线分布。图2A是传统I。

27、PS蓝相液晶显示器，在下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极之间有电场线分布；图2B是本发明中的双面IPS蓝相液晶显示器，在上、下玻璃基板内表面两条相邻条状ITO电极之间都有电场线分布。0067图3是通过模拟软件计算得到传统IPS蓝相液晶显示器与本发明双面IPS蓝相液晶显示器的透过率与电压关系图对比。传统IPS蓝相液晶显示器驱动电压为84V，透过率为456；本发明双面IPS蓝相液晶显示器的驱动电压为66V，透过率为920。本发明双面IPS蓝相液晶显示器的驱动电压比传统IPS蓝相液晶显示器的驱动电压降低了214，透过率增加464。0068图4是通过模拟软件计算得到传统IPS蓝相液晶显示器与本发明。

28、双面IPS蓝相液晶显示器的透光区域与不透光区域平面图对比。图4B中本发明蓝相液晶显示器的透光区域占整体区域的比例比图4A中传统IPS蓝相液晶显示器的透光区域占整体区域的比例要大很多。0069实施例2130070双面IPS蓝相液晶显示器与传统IPS蓝相液晶显示器在不同电极宽度和电极间距下的实验测试结果见图5图23和表1，其它同实施例1。图5图18是对于驱动电压较低的蓝相液晶显示器如实施例18所述，双面IPS蓝相液晶显示器的透过率比传统IPS蓝相液晶显示器的透过率增大30以上85；图19图23是对于透过率较大的蓝相液晶显示器如实施例913所述，双面IPS蓝相液晶显示器的驱动电压比传统IPS蓝相液晶。

29、显示器的驱动电压降低25以上。0071本发明未述及之处适用于现有技术。0072表10073说明书CN101976005ACN101976010A7/7页9说明书CN101976005ACN101976010A1/12页10图1图2说明书附图CN101976005ACN101976010A2/12页11图3图4说明书附图CN101976005ACN101976010A3/12页12图5图6说明书附图CN101976005ACN101976010A4/12页13图7图8说明书附图CN101976005ACN101976010A5/12页14图9图10说明书附图CN101976005ACN101976010A6/12页15图11图12说明书附图CN101976005ACN101976010A7/12页16图13图14说明书附图CN101976005ACN101976010A8/12页17图15图16说明书附图CN101976005ACN101976010A9/12页18图17图18说明书附图CN101976005ACN101976010A10/12页19图19图20说明书附图CN101976005ACN101976010A11/12页20图21图22说明书附图CN101976005ACN101976010A12/12页21图23说明书附图CN101976005A。