专利名称：一种液晶显示器及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液晶显示领域，尤其涉及一种液晶显示器及液晶显示装置。
背景技术：
液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称IXD)因其具有工作电压低、能耗少、 显示清晰、不含有害射线、体积小、便于携带等优点，在移动通信终端、车载仪器仪表、工业 机台显示等方面都有广泛应用。然而汽车、工业品等领域的特殊使用环境，决定了液晶显示器可靠性与品质要求 严苛，根本不是一般家电、电脑、数子产品等消费性产品可以比较。例如，一般家电、电脑、数 子产品等消费性产品要求液晶显示器工作温度在-20°C -70°C之间，但车载、户外工业机台 等产品的液晶显示器，通常都要求在-30°C -80°C之间也能正常工作，这就对液晶显示器的 温度特性提出了更高的要求。现在通用的提高液晶显示器在高低温下显示性能的方法，除了开发温度特性更好 的液晶材料外，还需要施加各种补偿，最主要的就是液晶电压补偿与相位补偿。其中，液晶 电压补偿主要靠各种温度补偿电路完成，而相位补偿则需要具有相位差值温度响应特性的 材料来完成，现通常是在液晶盒的外部再增加一个只起补偿作用的液晶盒来实现。但是，这 种方法成本昂贵、外形厚重，且多增加一道生产工序，造成人力、物力成本的提高。
实用新型内容本实用新型针对现有技术液晶显示器中温度补偿存在的外形厚重、成本较高的技 术问题，提供一种外形尺寸较小、成本较低的具有温度补偿功能的液晶显示器。本实用新型的功能是通过以下技术方案来实现的—种液晶显示器，包括液晶单元，分别位于液晶单元两个表面的第一偏光片和第 二偏光片，其中，所述第一偏光片包括第一偏光层和具有相位差值随温度可变的补偿膜，补 偿膜位于第一偏光层和液晶单元之间，补偿膜的相位差值和液晶单元的相位差值随温度变 化的变化率相同，且补偿膜中的聚合物液晶分子与液晶单元中的液晶分子扭曲角度相同、 扭曲方向相反。本实用新型还提供一种液晶显示装置，包括液晶显示器、以及向液晶显示器提供 背光光源的背光单元，所述液晶显示器包括液晶单元，分别位于液晶单元两个表面的第一 偏光片和第二偏光片，其中，所述第一偏光片包括第一偏光层和具有相位差值随温度可变 的补偿膜，补偿膜位于第一偏光层和液晶单元之间，补偿膜的相位差值和液晶单元的相位 差值随温度变化的变化率相同，且补偿膜中的聚合物液晶分子与液晶单元中的液晶分子扭 曲角度相同、扭曲方向相反。本实用新型提供的液晶显示器和液晶显示装置，通过在液晶显示器上增加了具有 相位差值随温度可变的补偿膜，且相位差值和液晶单元的相位差值随温度变化的变化率相 同，可以有效地对不同温度下的光经过第二偏光片与液晶单元后所产生的不同相位差进行补偿，从而保证了温度变化时液晶单元与第一、第二偏光片对光的调制作用，大大减小了液 晶显示器的外形尺寸，简化了生产工序、降低了成本，实现了在高温与低温环境下正常显示 的效果。
图1是本实用新型实施例提供的液晶显示器结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的补偿膜对光经过第二偏光片与液晶单元后所产 生的相位差值进行补偿的关系示意图；图3是本实用新型实施例提供的液晶显示装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参考图1所示，一种液晶显示器，包括液晶单元11，分别位于液晶单元两个表面 的第一偏光片12和第二偏光片13，其中，所述第一偏光片12包括第一偏光层121和具有相 位差值随温度可变的补偿膜122，补偿膜122位于液晶单元11与第一偏光层121之间，第一 偏光层121的表面为液晶显示器的外观面，补偿膜122的相位差值和液晶单元11的相位差 值随温度变化的变化率相同，且补偿膜122中的聚合物液晶分子与液晶单元11中的液晶分 子扭曲角度相同、扭曲方向相反。所述第一偏光片12为检偏器，通过黏合剂粘贴于液晶单元11的第一透明基板111 的外表面，其作用为检验偏振光。请参考图1所示，所述第一偏光片12包括有第一偏光层 121和随温度可变相位差值的补偿膜122，补偿膜122位于第一偏光层121和液晶单元11 的第一透明基板111之间。补偿膜122为一层液晶聚合物，液晶聚合物是在一定条件下以 液晶相态存在的高聚物，与其他聚合物相比，它拥有液晶相所特有的分子取向序和位置序； 与小分子液晶相比，它又有高分子量的特性，这导致液晶聚合物表现出优异的各向异性以 及加工方便和分子设计的灵活性。所述补偿膜122的相位差值为780nm-850nm，扭曲角度同 液晶单元11中液晶层的扭曲角度值相同，而扭曲方向刚好同液晶单元11中液晶的扭曲方 向相反，液晶的扭曲可以分为左旋和右旋。所述第二偏光片13为起偏器，通过黏合剂粘贴于液晶单元11的第二透明基板112 的外表面，其作用为产生线偏振光，其中所述的黏合剂可以为胶水、双面胶等，一般为情况 下为透明胶水。第一偏光片12、第二偏光片13均为高偏振偏光片，其偏光度为99.9%，采用高偏 振偏光片可以提高液晶显示器的对比度。所述液晶单元11包括相对设置的第一透明基板111和第二透明基板112，第一透 明基板111和第二透明基板112的相对表面分别设置有第一透明电极113和第二透明电极 114，第一透明电极113和第二透明电极114的相对表面分别设置有第一定向层115和第二 定向层116，在第一透明基板111和第二透明基板112的周边缘设置有封框胶117，由第一 定向层115、第二定向层116和封框胶117围成的空腔中容纳有液晶层118。[0019]所述液晶单元11的相位差值为780nm-850nm，所述液晶单元中的液晶层118为螺 旋扭曲向列相液晶层，所述液晶层螺旋扭曲的角度为90度-270度。作为一种实施方式，所 述液晶层螺旋扭曲的角度优选为240度，液晶的扭曲采用左旋。如图2所示，为本实用新型实施例提供的补偿膜对光经过第二偏光片与液晶单元 后所产生的相位差值进行补偿的关系示意图，其中扭曲角度仅为示意图。当环境温度变化 时，液晶分子的双折射率也会发生变化，光通过液晶层后相位差值发生变化，影响到液晶显 示的效果。由于补偿膜的相位差在温度变化时的变化步调与液晶层是相同的，但旋转方向 相反(其中21为液晶层的旋转方向，22为补偿膜的旋转方向)，可以对液晶层的相位差进 行动态补偿，达到宽温显示的效果。请参考图3所示，本实用新型还提供了一种液晶显示装置，包括前述的液晶显示 器以及向所述液晶显示器提供背光光源的背光单元34，所述背光单元34位于液晶显示器 的下方，液晶显示器包括液晶单元31，分别位于液晶单元31两侧表面的第一偏光片32和第 二偏光片33，第一偏光片32包括第一偏光层321和补偿膜322，补偿膜322位于第一偏光 层321与液晶单元31之间，补偿膜322的相位差值和液晶单元的相位差值随温度变化的变 化率相同，且补偿膜中的聚合物液晶分子与液晶单元中的液晶分子扭曲角度相同、扭曲方 向相反 。液晶单元31包括相对设置的第一透明基板311和第二透明基板312，第一透明基 板311和第二透明基板312的相对表面分别设置有第一透明电极313和第二透明电极314， 第一透明电极313和第二透明电极314的相对表面分别设置有第一定向层315和第二定向 层316，在第一透明基板311和第二透明基板312的周边缘设置有封框胶317，由第一定向 层315、第二定向层316和封框胶317围成的空腔中容纳有液晶层318。作为一种具体实施方式
，所述液晶单元31按照膜补偿超扭曲向列型 (Film-compensation Super Twist Nematic，简称FSTN)液晶显示器的模式设计，液晶层 在第一透明基板和第二透明基板之间呈现90度-270度螺旋扭曲结构，优选为240度扭曲 角度设计，液晶单元的相位差值为780nm-850nm。同理，所述补偿膜322的相位补偿值也为 780nm-850nm,扭曲角度同液晶单元31中液晶的扭曲角度值相同，为90度-270度螺旋扭曲 结构，优选为240度扭曲角度设计，但扭曲方向刚好同液晶单元41中液晶的扭曲方向相反。以下将介绍补偿膜322对液晶单元31温度变化时的补偿原理背光单元34所发出的光经过第二偏光片33变为线偏振光，线偏振光经过液晶单 元31后，由于液晶层318的双折射原理，出射的ο光(寻常光，其偏振方向与液晶分子长轴 垂直)和e光(异常光，其偏振方向与液晶分子长轴平行)由于相位不同，相互干涉而呈现 一定的颜色，在没有补偿膜322的情况下通常有黄绿模式和蓝模式。如图3所示，当加入补 偿膜322时就能补偿光通过液晶层318时所产生的相位差，实现黑白显示。但是，当液晶单 元31所处环境温度发生变化时，由于液晶特有的物理特性，温度上升时液晶层318逐渐向 液态转变，其有序参量降低，各向异性(液晶的晶体性质所决定的在不同方向上的光电等 特性的差异)减小，双折射率(e光折射率与ο光折射率的差值)减小，最终导致相位差值减 小，而此时补偿膜322相位差值也会随着环境温度的上升而减小，且速率步调与液晶层318 保持一致。但由于补偿膜322液晶分子旋转扭曲方向与液晶层318的液晶分子旋转扭曲角 度相同，但旋转扭曲方向刚好相反，所以可以对液晶层318做动态补偿，提高了高温时液晶显示器的显示效果，扩展了液晶显示器的高温使用范围。同理，当环境温度下降时，液晶层318与补偿膜322的相位差值同时增大且变化速 率一致，达到动态匹配，提高了液晶显示器低温下的显示效果。本实用新型提供的液晶显示器及液晶显示装置，在环境温度改变时补偿膜的相位 差值可以随温度变化而变化，且随温度变化速率同液晶单元相位差值随温度变化速率一 致，可对液晶单元相位差值随温度变化起到动态补偿的目的，从而显著提高了液晶显示器 及液晶显示装置在高低温下的显示效果，使液晶显示器及液晶显示装置的工作温度范围扩 大到了 -30°C _85°C之间，达到了较宽温度范围内显示的效果；同时，采用具有相位差值可 以随温度变化而变化的补偿膜，大大减小了液晶显示器的外形厚度尺寸，简化了生产工序、 降低了成本。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种液晶显示器，包括液晶单元，分别位于液晶单元两个表面的第一偏光片和第二偏光片，其特征在于，所述第一偏光片包括第一偏光层和具有相位差值随温度可变的补偿膜，补偿膜位于第一偏光层和液晶单元之间，补偿膜的相位差值和液晶单元的相位差值随温度变化的变化率相同，且补偿膜中的聚合物液晶分子与液晶单元中的液晶分子扭曲角度相同、扭曲方向相反。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶单元的相位差值为 780nm-850nm,所述补偿膜的相位差值为780nm_850nm。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一偏光片、第二偏光片均为 高偏振偏光片，偏光度为99. 9 %。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶单元包括相对设置的第 一透明基板和第二透明基板，第一透明基板和第二透明基板的相对表面分别设置有第一透 明电极和第二透明电极，第一透明电极和第二透明电极的相对表面分别设置有第一定向层 和第二定向层，在第一透明基板和第二透明基板的周边缘设置有封框胶，由第一定向层、第 二定向层和封框胶围成的空腔中容纳有液晶层。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶层为螺旋扭曲向列相液 晶层，所述螺旋扭曲的角度为90度-270度。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述液晶层螺旋扭曲的角度为240度。
7.一种液晶显示装置，包括液晶显示器、以及向液晶显示器提供背光光源的背光单元， 所述液晶显示器包括液晶单元，分别位于液晶单元两个表面的第一偏光片和第二偏光片， 其特征在于，所述第一偏光片包括第一偏光层和具有相位差值随温度可变的补偿膜，补偿 膜位于第一偏光层和液晶单元之间，补偿膜的相位差值和液晶单元的相位差值随温度变化 的变化率相同，且补偿膜中的聚合物液晶分子与液晶单元中的液晶分子扭曲角度相同、扭 曲方向相反。
专利摘要本实用新型提供了一种液晶显示器，包括液晶单元，分别位于液晶单元两个表面的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片包括第一偏光层和具有相位差值随温度可变的补偿膜，补偿膜位于第一偏光层和液晶单元之间，补偿膜的相位差值和液晶单元的相位差值随温度变化的变化率相同，且补偿膜中的聚合物液晶分子与液晶单元中的液晶分子扭曲角度相同、扭曲方向相反。本实用新型还提供了一种包括前述液晶显示器的液晶显示装置。本实用新型通过在液晶显示器上增加了具有相位差值随温度可变的补偿膜，且相位差值和液晶单元的相位差值随温度变化的变化率相同，可以有效地对液晶单元的相位差进行补偿，实现了在高温与低温环境下正常显示的效果。
文档编号G02F1/139GK201562098SQ20092026044
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者应妙德, 马小龙 申请人:比亚迪股份有限公司