[實(shí)用新型]一種高對(duì)比度和快速響應(yīng)的液晶光閥

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020182078.7
• 申請(qǐng)日: 2010-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN201707522U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單艾嫻;孫玉寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/13363
• 分類號(hào): G02F1/13363;G02F1/1335;G02F1/1333;G02F1/139
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)開關(guān)裝置，特別涉及一種高對(duì)比度和快速響應(yīng)的液晶光閥，利用一個(gè)光學(xué)自補(bǔ)償彎曲(Optical?Compensated?Bend：OCB)模式液晶盒、兩個(gè)雙軸膜和兩個(gè)偏光片來實(shí)現(xiàn)光學(xué)開關(guān)效果。

背景技術(shù)

液晶光閥(Liquid?Crystal?Light?Valve)簡稱(LCLV)，是利用液晶對(duì)光的調(diào)制特性而制作的一種具有實(shí)時(shí)功能的空間光調(diào)制器。它可以廣泛地應(yīng)用于光計(jì)算、模式識(shí)別、信息處理、顯示等現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域，前景廣闊。由于液晶光閥寫入光和讀出光互相獨(dú)立，可以方便地把非相干光轉(zhuǎn)換為相干光，因此在相干光實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)中，液晶光閥是必不可少的器件。同時(shí)液晶光閥還可以增大讀出光的能量，實(shí)現(xiàn)弱圖像的能量放大，因此它也被廣泛地應(yīng)用于大屏幕、高亮度的投影顯示中。

傳統(tǒng)的液晶光閥多采用扭曲向列相液晶盒，響應(yīng)時(shí)間為十幾個(gè)毫秒，對(duì)比度可以達(dá)到200左右，若應(yīng)用于投影顯示的中，僅演示文字和黑白圖片則可以滿足需要，但如果用來演示色彩豐富的照片和播放視頻動(dòng)畫則最好選擇1000∶1以上的高對(duì)度投影機(jī)，并且響應(yīng)時(shí)間越短越好，用戶在看移動(dòng)的畫面時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)類似殘影或者拖沓的痕跡。那么應(yīng)用扭曲向列相液晶盒制作的液晶光閥就不能滿足要求了。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決傳統(tǒng)液晶光閥的對(duì)比度和響應(yīng)時(shí)間的問題，提供一種高對(duì)比度和快速響應(yīng)的液晶光閥。本實(shí)用新型采用具有快速響應(yīng)特點(diǎn)的OCB模式液晶盒，通過對(duì)OCB盒進(jìn)行膜補(bǔ)償并優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了1.5ms的響應(yīng)時(shí)間，最大對(duì)比度達(dá)到2200，對(duì)比度為1000以上的區(qū)域在水平和垂直方向上超過20°，對(duì)比度為100以上的區(qū)域在水平和垂直方向上接近50°。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下：

一種高對(duì)比度和快速響應(yīng)的液晶光閥，其結(jié)構(gòu)包括：兩個(gè)偏光片、兩個(gè)雙軸膜和液晶盒，其中兩個(gè)偏光片分別為起偏器和檢偏器；其位置關(guān)系依次為：起偏器、第一雙軸膜、液晶盒、第二雙軸膜和檢偏器，光線依次通過起偏器、第一雙軸膜、液晶盒、第二雙軸膜和檢偏器。

所述的兩個(gè)偏光片都是采用高偏振度偏光片。

所述的兩個(gè)雙軸膜的折射率參數(shù)是一樣的，均為：Nx＝1.5827，Ny＝1.581，Nz＝1.5799。兩個(gè)雙軸膜厚度在49～57μm范圍內(nèi)。

所述的液晶盒是OCB模式的液晶盒，包括：玻璃基板、氧化銦錫(ITO)電極、取向?qū)印⒁壕Р牧稀⒎膺吙蚰z和球形樹脂粉；其位置關(guān)系為：最外層為兩片玻璃基板，玻璃基板內(nèi)表面為電極，再向里是取向?qū)樱虚g為液晶材料和間隔物，不加電壓時(shí)，液晶材料沿著取向?qū)邮孪饶Σ梁玫姆较蚺帕校匆壕Х肿臃聪蚱叫信帕校拥碗妷簳r(shí)液晶分子為彎曲排列結(jié)構(gòu)，加高電壓時(shí)液晶分子垂直基板表面排列，該模式的液晶盒具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)。

所述的兩玻璃基板依靠封邊框膠粘結(jié)在一起，在液晶內(nèi)放置與所需液晶層厚度匹配的球形樹脂粉來控制液晶層的厚度。

所述的封邊框膠在兩層玻璃基板之間，與上下兩層玻璃基板組成封閉空間。

所述的液晶層的厚度是4μm，液晶材料參數(shù)：ε_//＝18.6，ε_⊥＝3.5，n_o＝1.5，Δn＝0.2，K₁₁＝12.9pN，K₃₃＝17.3pN，γ₁＝0.134Pa·s，邊界強(qiáng)錨定，上下兩基板處液晶的預(yù)傾角度分別為5°和175°。

上面所述的高對(duì)比度和快速響應(yīng)的液晶光閥的制作方法，其步驟如下：

步驟1，刻蝕出電極圖形；

步驟2，取向?qū)油坎技肮袒?/p>

步驟3，取向?qū)幽Σ粒?/p>

步驟4，下玻璃基板噴球形樹脂粉，上玻璃基板印刷封邊框膠；

步驟5，上下玻璃基板貼合并將封邊框膠固化；

步驟6，灌注液晶材料并封口；

步驟7，清洗玻璃表面并貼合兩個(gè)雙軸補(bǔ)償膜，以及起偏器和檢偏器。最后得到該高對(duì)比度和快速響應(yīng)的液晶光閥。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的有益效果；