专利名称：一种通用型高速光转换液晶镜片的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液晶显示领域，尤其涉及一种通用型高速光转换液晶镜片。
背景技术：
随着光学技术的进步，光学系统越来越精密，越来越多的系统包括3D投影等显示系统需要用到旋光型器件。所谓旋光，是指当线偏振光通过某些物质时，其振动面将以光的传播方向为轴发生旋转的现象。然而，由于目前的普通光学器件的旋光效率普遍不高，并且色散严重，只能使用机械系统进行调节，故新型的旋光器件成为开发研究的热点。此时，TN型液晶显示器成为一种不错的选择。TN型液晶显示器，又称扭曲向列型液晶器显不器(Twisted Nematic Liquid crystal display,简称〃TN型液晶显不器〃)。TN型液晶显示器的构造具体为:由内表面镀有一层透明导电薄膜的两块玻璃组成液晶盒，液晶盒内部注入有向列型液晶。其中，透明导电薄膜通常是一种铟(Indium)和锡(Tin)的氧化物(Oxide)，简称ITO ;镀有ITO的玻璃上还形成表面配向剂，表面配向剂使液晶顺着一个特定且平行于玻璃表面的方向排列；两块玻璃中的上玻璃基板使液晶排成上下的方向，下玻璃基板则使液晶排成垂直于图面之方向，故此组件中的液晶的自然状态具有从上到下的扭曲。在应用的过程中，可以利用电场可使液晶旋转的原理，在两电极上加上电压则会使得液晶偏振化方向转向与电场方向平行。因为液态晶的折射率随液晶的排列方向而改变，其结果是光线经过TN型液晶盒以后偏振方向会发生变化，通过适当选择TN型液晶盒的厚度，可以使光线的偏振方向刚好改变90度。那么，就可使得光线完全不能通过液晶盒。若外加足够大的电压V使得液晶方向转成与电场方向平行,光的偏振性就不会改变。因此光可顺利通过两个平行偏振片。于是，可利用电的开关控制光的明暗。此种TN型液晶显示 盒是不仅具有良好的旋光效率，并且可以通过电压来控制器件的开关，而不涉及机械控制，可以广泛应用于自动化设备仪器，得到了越来越广泛的应用。但是，由于现有技术中的TN液晶显示盒一般为单液晶盒,在需要保证响应速率的前提下，光学延迟量有限，出射光的线性度不高。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种通用型高速光转换液晶镜片，此种液晶镜片能在保证高响应速率的同时，提高光学延迟量，改善出射光的线性度。为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案:一种通用型高速光转换液晶镜片，包括补偿膜；形成于补偿膜上方的集成液晶盒和形成于集成液晶盒上方的偏光片；其中所述集成液晶盒包括至少三个固定在一起的液晶盒。优选的，组成集成液晶盒的相邻液晶盒之间具有粘附层。[0011]优选的，所述粘附层包括双面胶、固体胶、液晶胶水或者光学胶中的至少一个。优选的，所述液晶盒包括上玻璃基板、下玻璃基板和封装在两玻璃基板之间的液晶层，且在所述上玻璃基板和下玻璃基板靠近液晶的一侧的表面上设置有透明导电膜。优选的，所述液晶盒的盒厚在2unT4um范围内。优选的，所述集成液晶盒内的液晶盒的扭曲方向均相同，均是左旋或者右旋。优选的，所述集成液晶盒内的液晶盒的扭曲角度均相同。优选的，所述集成液晶盒的扭曲角度在90° ±10°范围内。优选的,所述集成液晶盒的光学延迟量在1000nnT2500nm范围内。优选的，所述液晶镜片的慢轴角度与其贴附面的摩擦方向角度在30°飞0°范围内。优选的，当所述液晶镜片的射入光线波长为589nm时，所述补偿膜的补偿值在100nm 180nm范围内。与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点:本实用新型所提供的技术方案中，所述液晶镜片包括由至少三个液晶盒组成的集成液晶盒，由于每个独立的液晶盒的厚度较小，使得每个独立的液晶盒所需的驱动电压较低，从而使得每个独立的液晶盒的响应速度较快，由于所述液晶镜片的响应速度为所述集成液晶盒中每个独立的液晶盒的响应速度，故所述液晶镜片的响应速度较快，响应时间较 短。在响应时间较短的同时，由多个液晶盒组成的集成液晶盒的整体盒厚较大,可使液晶镜片具有较大的光学延迟量，从而使液晶镜片具有较高的偏振度和较好的线性度，即所述集成液晶盒可以使液晶镜片具有较好的旋光性能。因此，本实用新型提供的液晶镜片可以在保证响应时间较短的同时，提高光学延迟量和出射光的线性度，从而改善液晶镜片的旋光性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型提供的一种通用型高速光转换液晶镜片。
具体实施方式
正如背景技术中所言，现有技术中的TN液晶显示盒在保证响应速率的前提下，光学延迟量有限，出射光的线性度不好，旋光性能较差。发明人经研究发现，TN液晶显示盒的响应速率的大小和光学延迟量的高低均与TN液晶显示盒的厚度有关。进一步的，根据扭曲液晶盒的Gooch-Tarry公式和白光入射液晶盒的透过率与延迟量Λ n*d的关系曲线,发现入射光线波长λ为589nm时,TN液晶显示盒的光学延迟量可以在470nnT480nm、1050nnTl 150nm或者1600nnTl800nm三个范围内，出射光的偏振度较高，并且光学延迟量越大，出射光的线性度越好。[0027]因为光学延迟量=An*d,其中Δ η为液晶的固有属性,且液晶的Δη<0.4;d为TN液晶盒的盒厚。因此，要做到TN显示液晶盒的光学延迟量在1600nnTl800nm范围内，需要保证TN液晶盒的盒厚在40μπι以上。又因为TN液晶盒的驱动电压与TN液晶盒的盒厚呈正比，TN液晶盒的响应时间与TN液晶盒的盒厚的平方成正比，所以如果盒厚在40 μ m以上，那么TN液晶盒的驱动电压比普通的TN液晶盒(正常情况下，普通的TN液晶盒的盒厚为6 μ m)要高数倍，响应时间是普通TN液晶盒的30倍以上。故目前一般的旋光器件都是采用单盒结构，采用较大的Λ η液晶，将盒厚控制在2 μ πΓ4 μ m,以使得TN液晶显示盒具有较短的响应时间，但是其光学延迟量Δ n*d只能在40nnT600nm范围内，导致其光学延迟量较小，出射光的线性度不好，旋光性能较差。基于上述原因，本实用新型实施例提供了一种通用型高速光转换液晶镜片，如图1所示，包括:补偿膜103 ;形成于补偿膜上方的集成液晶盒和形成于集成液晶盒上方的偏光片101 ;其中所述集成液晶盒102包括至少三个固定在一起的液晶盒，以在保证高响应速率的同时，提高光学延迟量，改善出射光的线性度。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件形状的平面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。 下面结合具体实施例对本实用新型所提供的通用型高速光转换液晶镜片进行具体描述。需要说明的是，为了便于描述，以下实施例中的描述以集成液晶盒包括三个液晶盒为例，但是本实用新型并不限定此通用型高速光转换液晶镜片的集成液晶盒内液晶盒的数量，只要其采用了通过叠加液晶盒的方式组成集成液晶盒的构思，就在本实用新型的保护范围之内。本实用新型实施例提供了一种通用型高速光转换液晶镜片，如图1所示，包括:补偿膜103 ；所述补偿膜103贴附于或者外置与所述集成液晶盒102的远离光源的下表面，线偏振光从集成液晶盒102射出后，补偿膜103利用其自身的补偿值将线偏振光转换为圆偏振光。特别地，对于波长为589nm的出射光线，所述补偿膜103的补偿值优选在100nnTl80nm范围内。此外，所述补偿膜103的慢轴角度与贴附面的摩擦方向优选在30°飞0°范围内。形成于补偿膜上方的集成液晶盒102，且所述集成液晶盒102包括三个固定在一起的液晶盒。集成液晶盒102内的每个液晶盒的厚度可以根据实际的延迟量的要求和/或响应时间的要求进行自行设定，本实用新型所提供的液晶盒的厚度优选在2 μ πΓ4 μ m范围内，但本实用新型对此并不限定。[0039]集成液晶盒102内的每个液晶盒的结构均相同，每个液晶盒包括上玻璃基板1021、下玻璃基板1026和封装在两玻璃基板之间的液晶1023，以及用于将液晶1023封装在一起的密封胶1024。在所述上玻璃基板1021和下玻璃基板1026靠近液晶1023的一侧的表面上还设置有透明的第一导电膜1022和第二导电膜1025。需要说明的是，所述集成液晶盒102内的液晶盒之间的相邻的玻璃基板的摩擦方向可以相同，也可以相反，本实用新型对此并不做限定。集成液晶盒102内的三个液晶盒通过相邻的液晶盒之间的粘附层104固定在一起，在本实用新型的一个实施例中，所述粘附层104包括双面胶、固体胶、液晶胶水或者光学胶中至少一个。需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，所述粘附层104只要能够将相邻液晶盒固定在一起即可，本实用新型对于粘附层104的具体材料或者具体实现方式并不做限定。在本实用新型的一个具体实施例中，按照本实用新型上述实施例提供的各项优选数值，形成的集成液晶盒102的扭曲角度在90° ±10°范围内，光学延迟量在IOOOnm 2500nm 范围内。形成于集成液晶盒上方的偏光片101 ；所述偏光片101贴附于或者外置于集成液晶盒102的靠近光源的上表面，用于将入射的普通光线转化为线性偏振光。本实用新型提供的液晶镜片在不施加电压或者施加的电压小于液晶响应的驱动电压时，普通光线经过偏光片101时，偏光片101会将普通光线转化为线性偏振光；然后该线性偏振光经过集成液晶盒102后，光线的偏振方向被液晶1023旋转了 90°，转化为线性非常好的线性出射光；最后该线性出射光经过补偿膜103，形成圆偏振光作为最终出射光。而当在该液·晶镜片施加大于液晶响应的驱动电压时，首先普通光线经过偏光片101时，偏光片101会将普通光线转化为线性偏振光；不同的是，经偏光片101转化后的线性偏振光经过集成液晶盒后，光线的偏振方向不会发生角度偏转；最后经过补偿膜103后，也会形成圆偏振光作为最终的出射光，但其旋向与所述液晶镜片在不施加电压或者施加的电压小于液晶响应的驱动电压时，最终的出射光的旋向相反。也即，在不施加电压或者施加的电压小于液晶响应的驱动电压的情况下形成的圆偏振光，与在该液晶镜片施加大于液晶响应的驱动电压的情况下形成的圆偏振光的旋向相反。基于以上描述可知，本实用新型实施例提供的液晶镜片，由三个液晶盒组成的集成液晶盒，由于每个独立的液晶盒的厚度较小，使得每个独立的液晶盒所需的驱动电压较低，从而使得每个独立的液晶盒的响应速度较快，由于所述液晶镜片的响应速度为所述集成液晶盒中每个独立的液晶盒的响应速度，故所述液晶镜片的响应速度较快，响应时间较短。在响应时间较短的同时，由三个液晶盒组成的集成液晶盒的整体盒厚较大,可使液晶镜片具有较大的光学延迟量，从而使液晶镜片具有较高的偏振度和较好的线性度，即所述集成液晶盒可以使液晶镜片具有较好的旋光性能。因此，本实用新型提供的液晶镜片可以在保证响应时间较短的同时，提高光学延迟量和出射光的线性度，从而改善液晶镜片的旋光性。[0050]而且，此种带有集成液晶盒的液晶镜片与普通的液晶镜片结构相似，在制作的液晶显示器制作的过程中，制作工艺无需变化，易于大批量生产。以上所述实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内 。
权利要求1.一种通用型高速光转换液晶镜片，其特征在于，包括补偿膜；形成于补偿膜上方的集成液晶盒和形成于集成液晶盒上方的偏光片；其中所述集成液晶盒包括至少三个固定在一起的液晶盒。
2.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，相邻液晶盒之间具有粘附层。
3.根据权利要求2所述的液晶镜片，其特征在于，所述粘附层包括双面胶、固体胶、液晶胶水或者光学胶中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述液晶盒包括上玻璃基板、下玻璃基板和封装在两玻璃基板之间的液晶层，且在所述上玻璃基板和下玻璃基板靠近液晶的一侧的表面上设置有透明导电膜。
5.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述液晶盒的盒厚在2unT4um范围内。
6.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述集成液晶盒内的液晶盒的扭曲方向均相同，均是左旋或者右旋。
7.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述集成液晶盒内的液晶盒的扭曲角度均相同。
8.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述集成液晶盒的扭曲角度在90° ±10。范围内。
9.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述集成液晶盒的光学延迟量在IOOOnm 2500nm 范围内。
10.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，所述液晶镜片的慢轴角度与其贴附面的摩擦方向角度在30° 60°范围内。
11.根据权利要求1所述的液晶镜片，其特征在于，当所述液晶镜片的射入光线波长为589nm时,所述补偿膜的补偿值在100nnTl80nm范围内。
专利摘要本实用新型提供了一种通用型高速光转换液晶镜片，其特征在于，包括补偿膜；形成于补偿膜上方的集成液晶盒和形成于集成液晶盒上方的偏光片；其中所述集成液晶盒包括至少三个固定在一起的液晶盒。本实用新型提供的液晶镜片可以利用盒厚较小的独立液晶盒保证液晶镜片具有较短的响应时间，同时利用由多个厚度较小的液晶盒组成盒厚较大的集成液晶盒，以提高光学延迟量和出射光的线性度。故本实用新型提供的液晶镜片可以在保证响应时间较短的同时，提高光学延迟量和出射光的线性度，从而改善液晶镜片的旋光性。
文档编号G02F1/13363GK203133444SQ20132002195
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者吴梓平, 王新志, 周晓锋, 李建华, 何基强 申请人:信利半导体有限公司