CN203054404U - 一种无源驱动垂直定向液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无源驱动垂直定向液晶显示器，包括：液晶层；位于所述液晶层一侧的第一基板，所述第一基板设置有第一电极；位于所述液晶层另一侧的第二基板，所述第二基板设置有第二电极；其中，所述第一电极的图案与所述第二电极的图案不相同。本申请所述无源驱动垂直定向液晶显示器的第一电极和第二电极不同，可通过设置第一电极与第二电极的形状来控制第一基板与第二基板之间电场的分布，从而控制液晶分子的分布，使得液晶分子同时存在具有多种方向的定向，从而增大视角范围大，实现全视角显示；且此时仅通过所述第一电极的图案以及第二电极的图案即可实现液晶分子的倾斜，无需贴合取向膜及摩擦工艺，降低了生产成本。

Description

一种无源驱动垂直定向液晶显示器

技术领域

本实用新型涉及显示器技术领域，更具体地说，涉及一种无源驱动垂直定向液晶显示器。

背景技术

液晶显示器（Liquid Crystal Display，简称LCD）是一种采用液晶为材料的显示器。液晶是介于固态和液态间的有机化合物，在电场作用下，液晶分子会发生排列的变化，从而影响通过其的光线变化，这种光线的变化通过偏光片的作用可以表现为明暗的变化。就这样，人们通过对电场的控制最终控制了光线的明暗变化，从而达到显示图像的目的。

液晶显示器具有体积小、功耗低、无辐射等特点，近年来得到飞速发展，从屏幕尺寸到现实质量都取得了很大进步，被广泛的应用到人们的日常生产及生活中。

无源驱动垂直定向液晶显示器是汽车显示装置常用的显示器，对于车载液晶显示器，低成本、宽视角是其发展的趋势。因此，如何降低无源驱动垂直定向液晶显示器的生产成本、提高其视角范围是液晶显示领域一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种无源驱动垂直定向液晶显示器，所述无源驱动垂直定向液晶显示器生产成本低、视角范围大。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种无源驱动垂直定向液晶显示器，所述显示器包括：

液晶层；

位于所述液晶层一侧的第一基板，所述第一基板设置有第一电极；

位于所述液晶层另一侧的第二基板，所述第二基板设置有第二电极；

其中，所述第一电极的图案与所述第二电极的图案不相同。

优选的，上述显示器中，所述第一电极由多组沿第一方向的第一电极线构成；

所述第二电极由多组沿第二方向的第二电极线构成；

其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

优选的，上述显示器中，其特征在于，每组第一电极线的宽度为30μm-120μm；每组第二电极线的宽度为30μm-120μm。

优选的，上述显示器中，相邻两组第一电极之间的间距以及相邻两组第二电极之间的间距为5μm-20μm。

优选的，上述显示器中，所述第一电极由多个周期性排布的第一子电极构成，其中，所述第一子电极为点电极，所有第一子电极呈矩阵式排布；

所述第二电极由多个周期性排布的第二子电极构成，其中，所述第二子电极为中心对称图形，每个第二子电极由4条电极线构成，所述4条电极线平均分为两组，相同组的电极线相互平行，不同组的电极线相互垂直，相互垂直的电极线之间具有间隙；

所述第一电极与第二电极一一对应，所述第一电极在第二基板上的投影位于与该第一电极对应的第二电极的对称中心。

优选的，上述显示器中，所述间隙为5μm-10μm。

优选的，上述显示器中，相互平行的两电极线的距离30μm-100μm。

优选的，上述显示器中，每一条电极线为两个第二电极的共用的电极线。

优选的，上述显示器中，每一条电极线为四个第二电极的共用电极线。

从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供的无源驱动垂直定向液晶显示器包括：液晶层；位于所述液晶层一侧的第一基板，所述第一基板设置有第一电极；位于所述液晶层另一侧的第二基板，所述第二基板设置有第二电极；其中，所述第一电极的图案与所述第二电极的图案不相同。本申请所述无源驱动垂直定向液晶显示器的第一电极的图案和第二电极的图案不同，可通过设置第一电极与第二电极的形状来控制第一基板与第二基板之间电场的分布，从而控制液晶分子的分布，使得液晶分子同时存在具有多种方向的定向，从而增大视角范围大，实现全视角显示；且此时仅通过所述第一电极的图案以及第二电极的图案即可实现液晶分子的倾斜，无需摩擦工艺，降低了生产成本。

附图说明

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无源驱动垂直定向液晶显示器的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一种电极图案示意图；

图3为图2中所示电极图案的电场分布示意图；

图4为本实用新型所提供的另一种电极图案示意图；

图5为图4中所示电极图案的电场分布示意图；

图6为本实用新型所提供的又一种电极图案示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，如何降低无源驱动垂直定向液晶显示器的生产成本、提高其视角范围是液晶显示领域一个亟待解决的问题。

现有的无源驱动垂直定向液晶显示器两个基板上的电极均为整层的ITO层，所以两基板之间的电场类似于匀强电场，所以液晶分子仅具有一个方向的定向，站立排列，即所谓的垂直定向。

且在两极板电极加电后，为了使得液晶分子具有一定的倾斜角度，需要在两个基板上贴合取向膜，并对所述取向膜进行摩擦，在两个取向膜上制备出相互垂直的取向槽，通过所述取向槽辅使得液晶分子具有一定的倾斜角度。

现有的无源驱动垂直定向液晶显示器其液晶分子只具有一个方向的定向，从而限制了其视角范围；且需要进行贴合取向膜以及摩擦取向槽，增加了工艺复杂，成本较高；同时，摩擦工艺易导致黑斑、底色透以及鬼影等问题。

发明人研究发现，可以通过设置无源驱动垂直定向液晶显示器的电极图案来控制液晶分子的排布，实现液晶分子多畴分布，即使得液晶分子同时存在多种方向的定向，以使得液晶显示器具有较宽的视角，甚至实现全视角显示；且此时仅通过电场分布即可实现液晶分子的倾斜，无需贴合取向膜及摩擦工艺，降低了生产成本。

基于上述研究，本实用新型提供了一种无源驱动垂直定向液晶显示器，该液晶显示器包括：

液晶层；

位于所述液晶层一侧的第一基板，所述第一基板设置有第一电极；

位于所述液晶层另一侧的第二基板，所述第二基板设置有第二电极；

其中，所述第一电极与所述第二电极不相同。

本申请所述无源驱动垂直定向液晶显示器的第一电极和第二电极不同，可通过设置第一电极与第二电极的形状来控制第一基板与第二基板之间电场的分布，从而控制液晶分子的分布，使得液晶分子同时存在具有多种方向的定向，从而增大视角范围大，实现全视角显示；且此时仅通过电场分布即可实现液晶分子的倾斜，无需贴合取向膜及摩擦工艺，降低了生产成本。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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，表示装置件结构的剖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、宽度及高度的三维空间尺寸。

基于上述思想，本申请实施例提供了一种无源驱动垂直定向液晶显示器，参考图1和图2，所述液晶显示包括：

第一基板1；

与所述第一基板1相对设置的第二基板2；

设置在所述第一基板1与第二基板2之间的液晶层3；

其中，所述第一基板1与所述液晶层3相对的表面设置有第一电极4，另一表面设置有第一偏光片6；所述第二基板2与所述液晶层3相对的表面设置有第二电极5，另一表面设置有第二偏光片7。

需要说明的是，图1中所示液晶层3仅示出了一个液晶层分子分布的最小重复单元。所述第一偏光片6与第二偏光片7光偏振方向垂直。

视线垂直于液晶显示器，即沿A方向，其对比度较好，可视。

视线沿B方向或C方向时，平行或近似平行液晶分子长轴的光线由于液晶分子与两个偏光片的共同作用，不能通过，为暗显示，垂直或近似垂直液晶分子长轴的光线由于液晶分子与两个偏光片的共同作用，可以通过，为亮显示。因此，在液晶分子最小一个重复单元内，B方向或C方向上的是亮暗显示的互补，位于有光刻通过的可是范围内。

所述平行于液晶分子长轴的光线为在一个液晶层分子分布的最小重复单元内，光线平行于一个定向的液晶分子，且不通过其他定向的液晶分子。

如何设置电极图案，使得液晶层内液晶分子存在多个方向的定向是实现液晶显示器全视角显示的关键。

现有的液晶显示器的两个基板上的电极均为整层的ITO层构成，即现有液晶显示器的两基板上的电极相同，相当于平行板电极，液晶分子仅存在一种定向排列。本实施例所述第一电极4和第二电极5不相同，使得液晶分子存在多个方向的定向，实现了全视角显示。

参考图2，图2为本实施例所述液晶显示器的电极图案示意图，第一电极4由多组沿第一方向的第一电极线8构成，第二电极5由多组沿第二方向的第二电极线9构成，所述第一方向和第二方向垂直。

每一组第一电极的宽度为30μm-120μm，每一组第二电极的宽度为30μm-120μm，即本实施例所述液晶显示器的像素宽度为30μm-120μm。其中，一组第一电极线4与任一组第二电极线5的重叠部分构成一个像素，如图2中阴影所示。

优选的，本实施例中，相邻两组第一电极的间距以及相邻两组第二电极的间距为5μm-20μm。

上述图形结构的第一电极和第二电极可使所述液晶显示器中液晶分子同时存在多种方向的定向，使得液晶显示器具有较宽的视角范围，实现全视角显示，即本申请所述液晶显示器为全视角多畴无源驱动垂直定向液晶显示器。其中，液晶分子同时存在多种方向的定向称为多畴。

参考图3，图3为本申请所述液晶显示器实现液晶分子多畴分布的原理示意图，当液晶显示器通电工作时，任一第一电极线8与任一第二电极线9之间电场分布如图3中虚线所示，使得液晶分子沿着电场线分布，使得整个液晶层中液晶分子同时存在多种方向的定向，进而可实现全视角显示。

所述第一电极还可以由多个周期性排布的第一子电极构成，其中，所述第一子电极为点电极，所有第一子电极呈矩阵式排布；与之对应的，所述第二电极还可以由多个周期性排布的第二子电极构成。其中，所述第二子电极为中心对称图形，每个第二子电极由4条电极线构成，所述4条电极线分为两组，相同组的电极线相互平行，不同组的电极线相互垂直；所述第一电极与第二电极一一对应，第一电极在第二基板上的投影位于与该第一电极对应的第二电极的对称中心。

所述第一子电极可以为矩形点电极，也可以为圆形点电极、或三角形点电极等。

参考图4，所述第一电极由多个周期性排布的矩形第一子电极10构成，所述矩形第一子电极10构成呈矩阵式排布。所述第二电极由多个中心对称的风车状的第二子电极构成，所述第二子电极由4条相同的电极线11组成，一个风车电极的4条电极线11分为两组，相同组的相互平行，不同组的相互垂直，每个第二子电极的对称中心其上方的第一子电极的投影重合。此时，忽略边缘情况，每一个电极线11为4个风车电极共用。

上述风车电极的电场分布如图5所示，在一对第一电极与第二电极中，电场线的分布近似于一个棱锥，液晶分子随电场线分布。因此，如过所述棱锥的顶点（第一子电极）做切面，且电场线分布近似于图3中所示电场分布，进而液晶分子同时存在多种方向的定向，同样可实现全视角显示。

当所述第一电极为矩阵式排列的点电极时，忽略边缘情况，所述第二电极的每个电极线还可以为2个第二电极的共用，如图6所示。此时，所述第一子电极四条边分别位于一个正方向的四边，第一子电极位于对应第二子电极的对称中心。同样，此时，电场线的分布也近似于一个棱锥，液晶分子随电场线分布。因此，如过所述棱锥的顶点（第一子电极）做切面，且电场线分布近似与图3中所示电场分布，进而液晶分子同时存在多种方向的定向，同样可实现全视角显示。

需要说明的是，所述第一基板可以制备上述第二电极，对应的所述第二基板上要制备上述第一电极。

图4和图6所示电极结构中，相互平行的两条电极线之间的距离为30μm-100μm，以使得显示器的像素宽度为30μm-100μm，保证显示质量。相互垂直的两条电极线之间均有间隙，所述间隙的宽度为5μm-10μm。

通过上述描述可知，本实施例所述液晶显示器的液晶分子可同时存在多种方向的定向，进而可实现全视角显示，视角范围宽；无需贴合取向膜以及摩擦工艺，一方面减少了工艺步骤，提高了生产效率，另一方面，避免了摩擦工艺造成的黑斑、底色透以及鬼影等问题；且由于降低了工艺步骤以及取向膜的使用，降低了生产成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种无源驱动垂直定向液晶显示器，其特征在于，包括：

液晶层；

位于所述液晶层一侧的第一基板，所述第一基板设置有第一电极；

位于所述液晶层另一侧的第二基板，所述第二基板设置有第二电极；

其中，所述第一电极的图案与所述第二电极的图案不相同。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极由多组沿第一方向的第一电极线构成；

所述第二电极由多组沿第二方向的第二电极线构成；

其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，每组第一电极线的宽度为30μm-120μm，每组第二电极线的宽度为30μm-120μm。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，相邻两组第一电极之间的间距以及相邻两组第二电极之间的间距为5μm-20μm。

5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一电极由多个周期性排布的第一子电极构成，其中，所述第一子电极为点电极，所有第一子电极呈矩阵式排布；

所述第二电极由多个周期性排布的第二子电极构成，其中，所述第二子电极为中心对称图形，每个第二子电极由4条电极线构成，所述4条电极线平均分为两组，相同组的电极线相互平行，不同组的电极线相互垂直，相互垂直的电极线之间具有间隙；

所述第一电极与第二电极一一对应，所述第一电极在第二基板上的投影位于与该第一电极对应的第二电极的对称中心。

6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，所述间隙为5μm-10μm。

7.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，相互平行的两电极线的距离30μm-100μm。

8.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，每一条电极线为两个第二电极的共用的电极线。

9.根据权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于，每一条电极线为四个第二电极的共用电极线。

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