CN101256248A - 补偿膜及制作方法、采用该补偿膜的液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种补偿膜、补偿膜制作方法及采用该补偿膜的液晶显示面板。该补偿膜的制作方法包括如下步骤：在基板表面形成一光学膜；在该光学膜表面定义多道沟槽形成配向膜；在该配向膜表面形成一液晶层，该液晶层中的液晶分子由该配向膜的多道沟槽定义出预定的倾斜角度，且各层中的液晶分子倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化；固化该液晶层；重复上述步骤定义出具有多层结构的补偿膜。通过该具有多层结构的补偿膜有效减少采用该补偿膜的液晶显示面板漏光及提升对比度，同时增加采用该补偿膜的液晶显示面板广视角。
Description
技术领域
本发明涉及一种补偿膜及其制作方法，特别是关于一种采用该补偿膜的液晶显示面板。
背景技术
一般常白模式扭转向列型液晶显示面板(TN-LCD)的液晶分子在外加电压时，其长轴容易受该电压所产生的电场影响，而趋于与该电场平行且与液晶显示面板的液晶层中的配向膜成垂直状态排列。然而位于液晶显示面板的液晶层上下两端边缘的液晶分子，因受配向膜所产生的锚定力影响，故无法完全垂直于配向膜。在实际情况中，在外加电场影响液晶显示面板的液晶层时，该液晶层中的液晶分子倾斜角度以靠近该配向膜侧为基准，由两端向中间逐渐增加至垂直于配向膜，且该倾斜角度为非线性变化。
液晶显示面板中所使用的液晶分子为柱状液晶分子，该液晶分子特性为长轴与短轴分别具有不同的折射率，即：寻常折射率(ordinaryindex of refraction)与非寻常折射率(extraordinary index ofrefraction)。当光线穿透非完全直立的液晶分子时，会穿透长轴与短轴区域，从而产生双折射(birefringence)效果，使得光线产生两种偏振方向，而偏振片无法完全过滤该拥有两种偏振方向的光线，导致漏光现象。当该漏光现象发生在一般常白模式扭转向列型液晶显示面板所显示的黑色区域时，会提高该黑色显示区域的亮度，此亮度提升会造成显示区域对比度降低，使得使用者在观看该液晶显示面板时，显示画面对比度随着观看视角增加很快就下降到可视临界值以下，无法符合广视角的要求。
鉴于光线在穿透液晶显示面板的液晶层时会有漏光的现象，所以如果要使对比度提升，则需减少因双折射所造成的漏光，方法之一就是利用外加具有负延迟值的补偿膜，补偿液晶显示面板所产生的正延迟值，使两延迟值叠加后的总延迟值趋近于零，从而减少漏光以达到补偿的效果，所以补偿膜的设计需配合液晶显示面板的光学特性。
因液晶显示面板的对比度会随着可视角度的增大逐渐下降，所以如要达到广视角的要求则需一种能提升对比度的方法来解决此问题。图1所示为一种现有技术液晶显示面板的补偿原理示意图，该液晶显示面板100包括：液晶层10及上、下补偿膜12、16。该液晶层10包括有液晶分子11，该上、下补偿膜12、16分别包括补偿膜液晶分子14、18，该液晶层10中的液晶分子11在受到外加电场影响时，其倾斜角度随着该液晶分子11与该液晶层10上、下边缘间距离的增加，呈非线性递增变化。该补偿膜12、16均具有单层结构，且分别设置在该液晶层10上、下两侧，该补偿膜12、16的液晶分子14、18的倾斜角度随着该液晶分子14、18与该液晶层10边缘间距离的增加，呈线性递增变化。
如图2所示为下补偿膜16的局部结构放大示意图。该下补偿膜16包括：一基板161、一配向膜162及一补偿膜液晶层163。该补偿膜液晶层163中的液晶分子164、165、166的光学轴方向与平行基板的平面方向分别呈倾斜角度θ1、θ2、θ3，该液晶分子164、165、166的倾斜角度随该液晶分子堆栈的高度增加，由θ1变化到θ2再到θ3，且为线性变化。以此技术所制作的补偿膜14、16应用于液晶分子倾斜角度为非线性化变化的液晶显示面板100中，无法有效减少漏光及提高显示画面对比度，所以其补偿效果不佳，难以达到广视角的目的。
发明内容
为解决上述液晶显示面板漏光及显示画面对比度不佳的问题，有必要提供一种有效减少液晶显示面板漏光及提高显示画面对比度的补偿膜。
为解决上述液晶显示面板漏光及显示画面对比度不佳的问题，有必要提供一种有效减少液晶显示面板漏光及提高显示画面对比度的补偿膜制作方法。
同时有必要提供一种有效减少液晶显示面板漏光、提高显示画面对比度及增加广视角的液晶显示面板。
一种补偿膜，其包括一基板、一位于该基板表面的第一配向膜、一第一液晶层、一第二配向膜及一第二液晶层，该第一液晶层位于该第一配向膜与第二配向膜之间，该第二配向膜位于该第一液晶层与第二液晶层之间，其中在该第一配向膜表面具有多道第一沟槽，该第一液晶层中的液晶分子由该多道第一沟槽定义出一第一倾斜角度；在该第二配向膜表面具有多道第二沟槽，该第二液晶层中的液晶分子由该多道第二沟槽定义出一第二倾斜角度，该第一倾斜角度与该第二倾斜角度间有一差值，且该液晶分子具有双折射率或为碟状液晶分子。
一种补偿膜，其包括一基板以及多层配向膜，该多层配向膜层叠设置在该基板上，其中各配向膜具有多道沟槽及已固化的液晶层，各液晶层内的液晶分子以各配向膜的沟槽定义出一倾斜角度，且各液晶层的倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化，而该液晶分子具有双折射率或为碟状液晶分子。
一种补偿膜的制作方法，其包括下列步骤：形成一光学膜在基板表面；在该光学膜表面定义多道沟槽，以形成配向膜；在该配向膜表面形成一液晶层，该液晶层中的液晶分子由该配向膜的多道沟槽定义出预定的倾斜角度，且各层中的液晶分子倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化；固化该液晶层；重复上述步骤定义出具有多层结构的补偿膜。
一种液晶显示面板，其包括一第一基板、一第二基板一第一补偿膜、一第二补偿膜及一夹于该二基板间的液晶层，该第一补偿膜设置于该第一基板靠近该液晶层侧的表面，该第二补偿膜设置于该第二基板靠近该液晶层侧的表面，其中该第一补偿膜及第二补偿膜分别包括多层配向膜，该多层配向膜层叠设置在该基板上，其中各配向膜具有多道沟槽及已固化的液晶层，各液晶层内的液晶分子以各配向膜的沟槽定义出一倾斜角度，且各液晶层的倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化，而该液晶分子具有双折射率或为碟状液晶分子。
相较于现有技术，采用具多层结构的补偿膜，因为该补偿膜每一层之液晶分子具有不同之倾斜角度，且各液晶层的倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化，该倾斜角度的变化配合显示器液晶分子非线性变化的倾斜角度来定义，由此获得较佳之光学补偿效果。该补偿膜设置在液晶显示面板上、下表面，且该补偿膜皆具有负的延迟值，用以补偿液晶显示面板的液晶分子所产生的正延迟值，该补偿膜的延迟值与液晶显示面板的延迟值相加趋近于零，进而达到减少漏光及提升对比度、增广视角的目的。
附图说明
图1为现有技术液晶显示面板结构示意图。
图2为补偿膜结构局部放大示意图。
图3为本发明的补偿膜中液晶分子倾斜角度示意图。
图4为图3所示补偿膜制作流程图。
图5为本发明的补偿膜应用于液晶显示面板的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图3，是本发明一种较佳实施方式所揭示的补偿膜结构示意图。该补偿膜200包括一基板20、一第一配向膜21、一第一液晶层22、一第二配向膜24、一第二液晶层25、一第三配向膜27及一第三液晶层28。其中该第一液晶层22中设置液晶分子23，该第二液晶层25中设置液晶分子26，该第三液晶层28中设置液晶分子29。
该第一配向膜21设置在该基板20表面，该第一配向膜21、该第二配向膜24及该第三配向膜27依次层叠间隔设置，该第一配像膜22、该第二配向膜24及该第三配向膜27表面均定义有多道沟槽(图未示)。该第一液晶层22夹设在该第一配向膜21与该第二配向膜24之间，该第二液晶层25夹设在该第二配向膜24与该第三配向膜27之间，该第三配向膜27夹设在该第二液晶层25与该第三液晶层28之间。该第一配向膜21之沟槽定义该第一液晶层21内液晶分子23之倾斜角度θa，该第二配向膜24之沟槽定义该第二液晶层25内液晶分子26之倾斜角度θb，该第三配向膜27之沟槽定义该第三液晶层28内液晶分子29之倾斜角度θc，且每二相邻液晶层的液晶分子倾斜角度的差值随着该二液晶层与该基板20间距离增加，呈递增变化。即：θc-θb＞θb-θa。
请参阅图4，是图3所示补偿膜的制作流程图。其包括如下步骤：
步骤100，提供一基板20，以涂布(coating)的方式在基板20表面形成一光学膜。该光学膜的主要材质为聚酰亚胺(polyimide)。
步骤102，根据该材料特性，在该光学膜表面采用摩擦定向法或光配向法等配向方法定义出多道沟槽形成第一配向膜21。
步骤104，在该第一配向膜21表面形成第一液晶层22，其中该液晶层22中的液晶分子23为碟状或柱状液晶分子，且该液晶分子23具有负双折射率。该第一配向膜21用以定义该液晶分子23排列方向与倾斜角度，其中该液晶分子23的光学轴44方向与平行于基板20的平面42方向间具有一倾斜角度θa。
步骤106，固化该第一液晶层22，其中固化该第一液晶层22的方式可采用以紫外线(UV)照射。
然后重复步骤100到步骤106的程序，以制作具三层结构的补偿膜，且各层液晶分子23、26、29的光学轴与平行于基板20的平面所夹的倾斜角度，分别为θa、θb、θc，相邻液晶层的液晶分子倾斜角度的差值，随着其与基板20间距离增加，呈递增变化。然本发明不限于倾斜角度的差值递增实施，也可为递减变化。
再请参阅图5，是具有多层结构的补偿膜应用于液晶显示面板的结构示意图，该液晶显示面板300包括：液晶显示模组30、上补偿膜40及下补偿膜50，该上补偿膜40及下补偿膜50分别设置在该液晶显示面板300的上表面及下表面。该液晶显示模组30的包括：二基板31、一夹于该二基板31间的液晶层32及两配向膜34，其中该配向膜34分别设于该基板31靠近液晶层32侧表面。该液晶层32中的液晶分子33倾斜角度随着其与该液晶层80上下边缘的距离增加，呈非线性递增变化。该下补偿膜50包括：一基板51、一第一配向膜52、第一液晶层53、第二配向膜55、第二液晶层56、第三配向膜58、第三液晶层59。该第一、第二及第三液晶层53、56、59分别包括液晶分子54、57、60，相邻液晶层的液晶分子倾斜角度差值，随着其与基板51间距离增加，呈递增变化。然本发明不限于倾斜角度差值呈递增实施，也可为递减变化。上补偿膜40与下补偿膜50的结构与制作方法相同。
相较于现有技术，在该液晶显示面板300中，该液晶层32的液晶分子33倾斜角度随着其与该液晶层32的上下边缘距离的增加呈非线性递增变化，该上、下补偿膜40、50各层中的液晶分子倾斜角度也呈非线性递增变化，且位于补偿膜40、50不同层液晶分子的倾斜角度根据该液晶显示模组30中的液晶分子33来定义，使漏光下降，对比度提高达到更佳的补偿效果，所以在观看应用该补偿膜40、50的液晶显示面板300时，会因对比的提高使可视角度相对增加，达到广视角的目的。
Claims (10)
1. 一种补偿膜，其包括一基板、一位于该基板表面的第一配向膜，其特征在于：该补偿膜还包括一第一液晶层、一第二配向膜及一第二液晶层，该第一液晶层位于该第一配向膜与第二配向膜之间，该第二配向膜位于该第一液晶层与第二液晶层之间，其中在该第一配向膜表面具有多道第一沟槽，该第一液晶层中的液晶分子由该多道第一沟槽定义出一第一倾斜角度；在该第二配向膜表面具有多道第二沟槽，该第二液晶层中的液晶分子由该多道第二沟槽定义出一第二倾斜角度，该第一倾斜角度与该第二倾斜角度间有一差值，且该液晶分子具有双折射率或为碟状液晶分子。
2. 如权利要求1所述的补偿膜，其特征在于：该液晶分子具有负双折射率。
3. 如权利要求2所述的补偿膜，其特征在于：该液晶分子为碟状液晶分子。
4. 如权利要求1所述的补偿膜，其特征在于：各层中的液晶分子倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增。
5. 如权利要求1所述的补偿膜，其特征在于：各层中的液晶分子倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递减变化。
6. 一种补偿膜，其包括一基板，其特征在于：该补偿膜还包括多层层叠设置在该基板表面的配向膜，其中各配向膜具有多道沟槽及已固化的液晶层，各液晶层内的液晶分子以各配向膜的沟槽定义出一倾斜角度，且各液晶层的倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化，而该液晶分子具有双折射率或为碟状液晶分子。
7. 一种补偿膜的制作方法，其包括下列步骤：形成一光学膜在基板表面；在该光学膜表面定义多道沟槽，以形成配向膜；在该配向膜表面形成一液晶层，该液晶层中的液晶分子由该配向膜的多道沟槽定义出预定的倾斜角度，且各层中的液晶分子倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化；固化该液晶层；重复上述步骤定义出具有多层结构的补偿膜。
8. 如权利要求7所述的补偿膜的制作方法，其特征在于：该液晶层固化是采用紫外光(UV)照射。
9. 如权利要求7所述的补偿膜的制作方法，其特征在于：该补偿膜为权利要求2至中5任意一项所述的补偿膜。
10. 一种液晶显示面板，其包括一第一基板、一第二基板一第一补偿膜、一第二补偿膜及一夹于该二基板间的液晶层，该第一补偿膜设置在该第一基板靠近该液晶层侧的表面，该第二补偿膜设置在该第二基板靠近该液晶层侧的表面，其特征在于：该第一补偿膜及第二补偿膜分别包括多层配向膜，该多层配向膜层叠设置在该基板上，其中各配向膜具有多道沟槽及已固化的液晶层，各液晶层内的液晶分子以各配向膜的沟槽定义出一倾斜角度，且各液晶层的倾斜角度随着其与该基板间距离的变化呈递增或递减变化，而该液晶分子具有双折射率或为碟状液晶分子。
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