专利名称：一种快速响应的彩色液晶显示器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及彩色液晶显示器，尤其涉及一种响应速度快的彩色液晶显示器。
背景技术：
响应速度是液晶显示器的重要技术指标，响应速度过慢，显示画面就会出现拖尾现象，影响显示质量，特别是一些特殊的应用范围，如照相机、摄影机显示屏等，会产生致命的缺陷，甚至根本不能应用。目前，在彩色液晶C-STN生产中一般采用5.5um盒厚，这样工艺容易控制，同时具有较好的响应速度，但是随着技术的发展，产品应用范围的拓宽，因此需要更快的响应速度。为了提高液晶显示器的响应速度，可以选用快速响应液晶材料、改良驱动方式、提供驱动电压、减少盒厚(即液晶层的厚度)等方法。但是不管采用哪种改良方法，总会带来一些副面影响，采用快速响应液晶材料，往往会导致液晶清亮点的降低，黏度降低，从而使液晶显示器的高低温可靠性降低。改动驱动方式，往往会导致驱动IC成本升高、线路更为复杂。提高驱动电压，功耗也会随着增加。同时以上改良方法对液晶响应时间的提高并不是非常明显，例如液晶材料每改良一次，只能减少几十豪秒，而且开发周期长，往往满足不了市场的要求。根据液晶响应速度与盒厚的平方成反比关系，因此采用减少盒厚的方法来提高液晶响应速度成为一种较佳的方法，但是采用此种方法，往往会增加工艺的难度，容易造成盒厚不均等缺陷，良品率的降低，而且会使对比度大大降低，更为严重的是减少盒厚会导致极间电容增加，电容过大，往往容易造成驱动波形的变形，同时在充电和放电过程，其积累的电荷增多，导致直流电的成分增加，因此特别容易造成FLICKER(闪烁)、CROSSTALK(串扰)不良现象，严重影响显示效果。
发明内容本发明的主要目的就是为了解决现有技术的问题，提供一种快速响应的彩色液晶显示器，通过降低液晶的盒厚提高显示器的响应速度，同时消除由于减少盒厚带来的FLICKER、CROSSTALK等副效应。
为实现上述目的，本发明公开了一种快速响应的彩色液晶显示器，包括相互面对的其内侧形成有透明电极的第一透明基板和其内侧形成有透明电极、彩色过滤膜的第二透明基板，在第一透明基板和第二透明基板之间密封有液晶，所述液晶盒的厚度范围为4.5-5.0um，在液晶层和第一透明基板或第二透明基板之间设有电容调节层。
还包括位于液晶层两侧、与液晶接触的定向层，所述电容调节层位于定向层与第一透明基板之间或定向层与第二透明基板之间。
优选的，所述电容调节层位于透明电极的表面。所述电容调节层为有机材料层或无机材料层。
为实现上述目的，本发明公开了一种快速响应的彩色液晶显示器的制作方法，包括用于将液晶显示器的两个导电点边、液晶灌注边和底边进行丝印的丝印步骤和密封步骤，所述丝印步骤包括以下步骤A1、将两个导电点边分为第一组，将液晶灌注边分为第二组，将底边分为第三组；B1、采用与三组相应的三张丝网分开丝印；所述密封步骤包括以下步骤A2、将两个导电点边采用同样的边框胶和衬垫物进行密封；B2、将液晶灌注边采用与该边框处的液晶盒厚相应的边框胶和衬垫物进行密封；C2、将底边采用与该边框处的液晶盒厚相应的边框胶和衬垫物进行密封。
本发明的有益效果是本发明通过减小液晶层的厚度即盒厚来提高液晶显示器的响应速度，同时在透明基板和液晶层之间增添电容调节层来补偿因盒厚变化而导致的电容增加，电容调节层的厚度根据需要可以调节，根据实际需要调节到适当的电容值，从而可以显著降低FLICKER、CROSSTALK现象，同时提高了对比度，从而获得最佳显示效果。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1是现有的液晶显示器的通常结构示意图；图2是本发明一种实施例的液晶显示器的结构示意图；图3是液晶显示器盒厚与电容关系图；图4是液晶显示器的四个边框结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，液晶显示器的通常结构由上至下依次包括面偏振片1、第二透明基底2、定向层4、超扭曲的向列型液晶层5、定向层6、第一透明基底7和底偏振片8。面偏振片1与其它液晶显示器的面偏振片功能一致，主要起检偏振作用。形成有滤色膜和透明电极的第一透明基底7，其主要功能是通过滤色作用，实现彩色显示。形成有透明电极的第二透明基底2，其上的电极与第一透明基底7上的电极形成上下电极。底偏振片8与其它液晶显示器的底偏振片功能一致，主要起起检偏振作用。定向层4、6主要起液晶定向作用。液晶层5的厚度(即盒厚)范围为4.5-5.0um。液晶层5的厚度大于5.0um，响应速度过慢，不能满足产品要求。液晶层5的厚度小于4.5um，制程更难控制，FLICKER和CROSSTALK更容易出现，良率会更低。因为减少了盒厚，所以相应地调整液晶的双折射系数为0.160-0.168，双折射系数与液晶盒厚的乘积为0.82-0.85，液晶盒厚与液晶螺距的商值为0.45-0.53，这样可以使器件的显示效果更佳，如改善透过率、色度等。为了克服由于液晶盒厚减少引起电容增加的缺点，在液晶层外增加材料可以为有机或无机的薄膜层，即电容调节层3，如图2所示。电容调节层3较佳的位置是位于定向层4或定向层6之外，形成于透明电极的表面。根据需要，电容调节层3可以为一层，也可以为分别位于定向层4和定向层6之外的两层。电容调节层3厚度根据需要可以调节，具有电容可调功能。可以从下式可以看出由于d值的减少，液晶显示器的电容C值增大。
C∝εs/(4πkd)C液晶显示器的电容ε介电常数d液晶盒厚同时，从器件的结构看，3、4、5、6层的所形成的电容是串联，所以增加一层有机或无机层，导致整个器件的电容下降，可以用下式表示1/C＝1/Ca+1/CbΔC＝Ca2/(Ca+Cb)C减小液晶盒厚度后、增加有机或无机层后器件整体电容。
Ca减小液晶盒厚度后、没有增加有机或无机层前器件整体电容，C与Ca是同一盒厚下的电容。
Cb电容调节层的电容。
ΔC电容变化值。
图3是本发明中液晶盒厚与电容的关系，图中上面的曲线表示增加电容调节层之前的曲线，图中下面的曲线表示增加电容调节层之后的曲线。从图中可以看出，在增加无机或有机的电容调节层之前，4.5um盒厚的液晶显示器与5.5um盒厚的液晶显示器的电容差值约为2nF，5um盒厚的液晶显示器与5.5um盒厚的液晶显示器的电容差值约为0.7nF，但是增加了电容调节层的4.5um盒厚的液晶显示器与未增加电容调节层的5.5um盒厚的液晶显示器的电容差值约为1nF，增加了电容调节层的5um盒厚的液晶显示器与未增加电容调节层的5.5um盒厚的液晶显示器的电容值基本一致。
在彩色液晶显示器生产中包括丝印步骤和密封步骤，丝印步骤用于将液晶显示器四个边进行丝印，四个边分别是用于走线的两个导电点边、设有液晶灌注口的液晶灌注边和底边(即第四边)。如图4所示，现有的丝印工序一般采用点框分开印。导电点边11、12和液晶灌注边13、底边14分别采用两张丝网分开印，可以先印导电点边11、12，也可以先印液晶灌注边13、底边14。现有的密封步骤中导电点边11和12采用同样的边框胶以及导电球和衬垫物，液晶灌注边13和底边14采用同样的边框胶以及衬垫物。但是由于液晶灌注边13和底边14的结构设计有区别，为了将液晶灌入空盒，在液晶灌注边13均设计了一个开口，而底边14没有开口，这样在灌液整平岗位，由于加压整平，往往导致液晶灌注边13盒厚过大，这样就造成了盒厚不均现象，从而造成电场分布不均，造成对比度不均，在盒厚较大的产品上，这种现象往往体现不出来，对产品质量影响不大，但是在盒厚4.5-5.0um的产品却特别突出。所以本发明采用以下步骤进行丝印1)将两个导电点边11、12分为第一组，将液晶灌注边13分为第二组，将底边14分为第三组；2)采用与三组相应的三张丝网分开丝印。
即将两个导电点边11、12一起印，液晶灌注边13和底边14也分开印，采用三张丝网。
本发明的密封步骤包括以下步骤1)、将两个导电点边采用同样的边框胶和衬垫物进行密封；2)、将液晶灌注边采用与该边框处的液晶盒厚相应的边框胶和衬垫物进行密封；3)、将底边采用与该边框处的液晶盒厚相应的边框胶和衬垫物进行密封。
液晶灌注边13和底边14的边框胶和衬垫物可以根据边框盒厚效果进行调节，从而克服了液晶灌注边13和底边14一起印的缺陷，从工艺上保证了降低盒厚后盒厚的均匀性，实现了通过降低盒厚来提高响应速度，盒厚可控制在4.5-5.0um。
下表表示采用不同的丝印方式、不同的盒厚和是否增加电容调节层的不同样品的比较结果。点框、框框分印是指采用与三组相应的三张丝网分开丝印，点框分印是指导电点边11、12和液晶灌注边13、底边14分别采用两张丝网分开印。
表1
由上表可知，盒厚为5um、增加电容调节层、采用点框、框框分印的液晶显示器的响应速度最快、FLICKER和CROSSTALK不良现象最少。
综上所述，本实施例采用的点框、框框分印显著提高了盒厚均匀性，增加无机或有机层调节液晶显示器的电容，消除了盒厚减少带来的副效应FLICKER、CROSSTALK现象。
权利要求
1.一种快速响应的彩色液晶显示器，包括相互面对的其内侧形成有透明电极的第一透明基板和其内侧形成有透明电极、彩色过滤膜的第二透明基板，在第一透明基板和第二透明基板之间密封有液晶，其特征在于所述液晶盒的厚度范围为4.5-5.0um，在液晶层和第一透明基板或第二透明基板之间设有电容调节层。
2.如权利要求1所述的彩色液晶显示器，其特征在于还包括位于液晶层两侧、与液晶接触的定向层，所述电容调节层位于定向层与第一透明基板之间或定向层与第二透明基板之间。
3.如权利要求1或2所述的彩色液晶显示器，其特征在于所述电容调节层位于透明电极的表面。
4.如权利要求3所述的彩色液晶显示器，其特征在于所述电容调节层为有机材料层或无机材料层。
5.如权利要求4所述的彩色液晶显示器，其特征在于所述液晶的双折射系数为0.160-0.168，双折射系数与液晶盒厚的乘积为0.82-0.85，液晶盒厚与液晶螺距的商值为0.45-0.53。
6.一种彩色液晶显示器的制作方法，包括用于将液晶显示器的两个导电点边、液晶灌注边和底边进行丝印的丝印步骤和密封步骤，其特征在于所述丝印步骤包括以下步骤A1、将两个导电点边分为第一组，将液晶灌注边分为第二组，将底边分为第三组；B1、采用与三组相应的三张丝网分开丝印；所述密封步骤包括以下步骤A2、将两个导电点边采用同样的边框胶和衬垫物进行密封；B2、将液晶灌注边采用与该边框处的液晶盒厚相应的边框胶和衬垫物进行密封；C2、将底边采用与该边框处的液晶盒厚相应的边框胶和衬垫物进行密封。
全文摘要
本发明公开了一种快速响应的彩色液晶显示器，包括相互面对的其内侧形成有透明电极的第一透明基板和其内侧形成有透明电极、彩色过滤膜的第二透明基板，在第一透明基板和第二透明基板之间密封有液晶，所述液晶盒的厚度范围为4.5－5.0um，在液晶层和第一透明基板或第二透明基板之间设有电容调节层。本发明通过减小盒厚来提高液晶显示器的响应速度，同时在透明基板和液晶层之间增添电容调节层来补偿因盒厚变化而导致的电容增加，从而可以显著降低FLICKER、CROSSTALK现象，同时提高了对比度，从而获得最佳显示效果。
文档编号G02F1/133GK1959475SQ20051002203
公开日2007年5月9日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者林秦, 黄洪健, 李铁, 何志奇 申请人:比亚迪股份有限公司