[发明专利]高对比度液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制来自独立光源的光的强度、颜色、相位、偏振或方向的器件或装置，尤其指一种液晶显示单元。

背景技术

随着液晶显示技术的发展和广泛的应用需求，比如应用在户外的智能穿戴设备、交通标志、测量设备的显示器都需要更高的对比度，对显示技术的性能提出了更高的要求。对比度越高，图像的锐利程度就越高，图像也就越清晰，显示器所表现出来的色彩也就越鲜明、层次感越丰富。

扭曲向列型液晶，即TN-LCD(Twisted Nematic LCD)，液晶分子扭曲角度为90度。双稳态扭曲向列型液晶，即BTN-LCD(Bistable Twist Nematic LCD)，为TN-LCD的改良，BTN液晶可以采用在不存在外加电场的情况下稳定或亚稳定的至少2个结构，两种结构包括各自具有不同的扭转角的一致扭曲的平面向列结构。BTN液晶因其双稳定性保持特定结构，具有存储图像的能力，不需要以高速率连续更新显示器，极大地减小了显示器的功耗，深受人们欢迎。

目前市场上的BTN液晶产品的最高对比度比超过1000，但是远远不能满足应用需求，其显示底色比较浅，会半透光线，显示效果不理想，可视角度也比较窄。

对于BTN液晶，经文献检索发现，中国专利公开号CN202267802U披露一种BTN液晶的现有技术，该结构包括一上基板、顺次涂覆于上基板内侧的第一导电薄膜和第一取向层，还包括置于上基板外侧的防反/减反功能层。该专利通过提高显示器本身的反射率，降低表面反射率，使其具备良好的显示效果，增强了显示器的可读性，但是仍然没有解决对比度低的问题。

中国专利公开号为CN104849933A披露另一种BTN液晶的现有技术，通过新的光学设计以及在向列型液晶中增加增白底色的材料，同时选择驱动芯片在程序驱动中高电压驱动，在液晶显示材料灌注前配入0.5-3.5％的黑色染料，使液晶在驱动过程中随电压的调整变化，得到白色背景高对比度。

TN型液晶因上下偏光板的相对位置不同分为NB(Normally black：常黑状态)型和NW(Normally white：常亮状态)型液晶显示器。上下偏光板的极性是互相垂直时为NW型液晶显示器，它在不施加电压时是常亮状态，施加电压后图案呈现黑暗状态；上下偏光板的极性是互相平行时为NB型液晶显示器，它在不施加电压时是常黑状态，施加电压后图案呈现光亮状态。

上述现有技术CN104849933A虽然提高了对比度，但是工序复杂，增加了制造成本。更重要的是，该专利只适用于NW型液晶显示器，不适用于NB型液晶显示器。因此，现有技术在制作高对比度的NB型液晶显示器中存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明提出一种高对比度液晶显示装置，其具有超高亮度、超高对比度，性能稳定可靠，解决了以上不足。

本发明提出的高对比度液晶显示装置，包括一个透明的上结构层、一个透明的下结构层、以及夹持于上结构层与下结构层之间的一个液晶结构层。下结构层包括依序堆叠排列的一个第一偏光片、一个第一玻璃基板、一个第一二氧化硅层、一个第一ITO导电膜、一个第二二氧化硅层、以及一个第一配向膜，第一配向膜形成于液晶结构层的下表面。上结构层包括依序堆叠排列的一个第二配向膜、一个第三二氧化硅层、一个第二ITO导电膜、一个第四二氧化硅层、一个第二玻璃基板以及一个第二偏光片，第二配向膜形成于液晶结构层的上表面。液晶结构层包括封接胶、扭曲向列液晶、多个撒布间隔物、多个硅球与导电金粉，撒布间隔物与硅球均匀分布于扭曲向列液晶中，封接胶形成于扭曲向列液晶的周围、并粘合第一配向膜与第二配向膜。

本发明的有益效果在于：

本发明的特殊结构使之具有很多优异的性能。首先其具有高亮度与高对比度，对比度能达到1500以上。因此，本发明特别适合使用在户外场合，如在太阳光照充足的情况下不会出现看不清的情况。同时，本发明的液晶层厚度优选为3.0～4.0微米，而TN为8.0～9.0微米，HTN与STN为6.0微米，薄的厚度使之可视角度增大。另外，本发明能够轻易配合不同颜色的光源，而形成不同颜色的液晶显示装置。这些优异的性能使之应用广泛，例如穿戴式智能设备、交通标志、户外测量设备等。

附图说明