CN102998837B - 一种液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种液晶显示面板及液晶显示装置，涉及液晶显示技术领域，能够补偿光穿过液晶所产生的相位延迟，进而降低现有技术中液晶面板在暗态下的色偏现象或者颜色分散性，增大显示视角，提高LCD的显示质量。该液晶显示面板包括平行设置的第一偏光片和第二偏光片，以及设置在所述第一偏光片和第二偏光片之间的液晶盒，还包括：在所述第一偏光片和第二偏光片中的其中一个与所述液晶盒之间设置有光学补偿膜组，所述光学补偿膜组使得穿过所述光学补偿膜组的光产生第一相位延迟，所述第一相位延迟用于补偿所述光穿过所述液晶盒所产生的第二相位延迟。

Description

一种液晶显示面板及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板及液晶显示装置。
背景技术
LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)已广泛使用在各式各样的电子信息装置上，例如电视、计算机、手机、个人数字助理等等。而其中TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜场效应晶体管液晶显示器)由于具备快速应答特性与正视角高对比特性，近年来更俨然已成为液晶显示装置的主流技术。对于采用IPS(In-Plane Switching，内平面转换式)模式的液晶显示器或采用ADS(ADVanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术)模式的液晶显示器而言，其宣称不需光学补偿膜即可在倾斜角度方向上具有广视角的功能。
然而，由于光穿过液晶时会产生相位延迟，使得在以倾斜角度观察时，仍可发现使用传统IPS模式或ADS模式的液晶显示器在常黑状态下，会显现出偏黄或是偏红而非全黑的色彩、且对比度也未能达到理想状态。例如，如图1所示，是传统IPS技术的液晶显示器在画面全黑的状态下的视角图，由图1可发现只有在0度、90度180度与270度的方位角上，不发生漏光现象，视角较好(图中黑色区域)，而在其他角度，例如45度、135度与225度的方位角上，其色彩分布有严重色偏现象，发生漏光现象，视角不好(图中白色区域)，这严重影响了LCD的显示质量。
发明内容
本发明的实施例提供一种液晶显示面板及液晶显示装置，能够补偿光穿过液晶所产生的相位延迟，进而降低现有技术中液晶面板在暗态下的色偏现象或者颜色分散性，增大显示视角，提高LCD的显示质量。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明提供一种液晶显示面板，包括平行设置的第一偏光片和第二偏光片，以及设置在所述第一偏光片和第二偏光片之间的液晶盒，还包括：
在所述第一偏光片和第二偏光片中的其中一个与所述液晶盒之间设置有光学补偿膜组，所述光学补偿膜组使得穿过所述光学补偿膜组的光产生第一相位延迟，所述第一相位延迟用于补偿所述光穿过所述液晶盒所产生的第二相位延迟。
所述光学补偿膜组包括：
光轴方向相互垂直的第一光学补偿膜和第二光学补偿膜。
所述第一光学补偿膜为正B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜负B型光学补偿膜；或者，
所述第一光学补偿膜为负B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜为正B型光学补偿膜。
所述正B型光学补偿膜的光轴方向与所述第一偏光片的吸收轴垂直，所述负B型光学补偿膜的光轴方向与所述第二偏光片的吸收轴垂直。
所述第一光学补偿膜与所述第二光学补偿膜之间设置有压敏胶PSA。
所述第一偏光片和第二偏光片的吸收轴相互垂直。
所述液晶盒为水平电场模式的液晶盒。
所述上偏振片或下偏振片的一个侧面或两个侧面上设置有保护膜。
所述保护膜的材料为相位延迟的值为零的三乙酸纤维素TAC。
一方面，本发明提供一种液晶显示装置，包括背光源，还包括设置在背光源上的具有上述任意特征的液晶显示面板。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板及液晶显示装置，液晶显示面板包括平行设置的第一偏光片和第二偏光片，设置在第一偏光片和第二偏光片之间的液晶盒，以及在第一偏光片和第二偏光片中的其中一个与液晶盒之间设置有光学补偿膜组，光学补偿膜组能够使得穿过该光学补偿膜组的光产生第一相位延迟，其中，第一相位延迟用于补偿光穿过液晶盒所产生的第二相位延迟。通过该方案，由于采用了光学补偿膜组，因此光穿过该光学补偿膜组所产生的第一相位延迟补偿了光穿过液晶盒所产生的第二相位延迟，进而降低现有技术中液晶面板在暗态下的色偏现象或者颜色分散性，避免了现有技术中光穿过液晶产生相位延迟所导致的LCD的显示质量视角不好，LCD显示质量差的问题，增大显示视角，提高LCD的显示质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为现有技术液晶显示器在画面全黑的状态下的视角图；
图2为本发明的液晶显示面板结构示意图一；
图3为本发明的光程变化示意图；
图4为本发明的液晶显示面板在画面全黑状态下的视角图；
图5为本发明的液晶显示面板结构示意图二；
图6为本发明的液晶显示面板结构示意图三；
图7为本发明的液晶显示面板结构示意图四；
图8为本发明的液晶显示装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的液晶面板适用于ADS型、IPS型等类型的液晶显示面板的生产。ADS技术通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与公共电极层间产生的纵向电场形成多维电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(pushMura)波纹等优点。
本发明实施例的液晶显示面板1，如图2所示，包括平行设置的第一偏光片10和第二偏光片11，以及设置在所述第一偏光片10和第二偏光片11之间的液晶盒12，还包括：
在所述第一偏光片10和第二偏光片11中的其中一个与所述液晶盒12之间设置有光学补偿膜组13，光学补偿膜组13使得穿过所述光学补偿膜组13的光产生第一相位延迟，所述第一相位延迟用于补偿所述光穿过所述液晶盒12所产生的第二相位延迟。
首先，本发明实施例对光穿过液晶盒12产生的相位延迟的原因进行说明：
光具有波粒二象性，因而可看作是波，而凡是波动都会具有相位，简单的理解就是空间中的某一点在任意时刻的波动状态，可以用角度(弧度)来表示，也就是相位，在某一固定点每经过一个时间周期，或在某一固定时刻沿着光的传播方向前进一个波长，相位变化2π(360度)。
由于光的频率极高，其具体相位是无法测量的，能够测量的只是一个光信号相对于另一个光信号的相位差。测量是通过把两束光在空间上的同一位置叠加来实现的，通常如果两束光经过了相同的路径而来到空间的同一点而叠加，其相位是相同的，因此互相增强，但在通过二相性物质或多向性的物质的情况下两束光由于其振动方向与物质光轴垂直和平行不同而具有不同的折射率，因此在经过该二相性物质或多向性的物质以后两个振动方向不同的光产生了相位差，相位差会随着在光在二相性物质或多向性的物质中传播距离的不同而在0至2π间连续变化，通过继续增加一个偏振片，可以将经过二相物质后或多向性的物质的两个振动方向的光束归并到同一振动方向上，并产生相干(振动方向相互垂直的光是不能相互干涉的)，此时空间中不同位置的光强会根据两光束相位差的不同呈现明暗变化。考虑到相位的相对性，假设我们将其中一束光作为基准，认为其相位不变，则可认为另一束光相对基准光发生了相位延迟。
综上所述，由于光的相位在透过具有二相性或多向性的物质时发生偏转所产生的相位的延后作用即为相位延迟。而液晶即是具有多向性的物质，因此，这种光产生相位延迟的现象在液晶显示的光学材料中普遍发生。
进一步地，所述光学补偿膜组13包括：
光轴方向相互垂直的第一光学补偿膜130和第二光学补偿膜131。
进一步地，所述第一光学补偿膜130为正B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜131负B型光学补偿膜；或者，
所述第一光学补偿膜130为负B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜131为正B型光学补偿膜。
进一步地，所述正B型光学补偿膜的光轴方向与所述第一偏光片10的吸收轴垂直，所述负B型光学补偿膜的光轴方向与所述第二偏光片11的吸收轴垂直。
以第一偏光片10的吸收轴为0度，第二偏光片11的吸收轴为90度为例，其中，平行于纸面的方向为0度，垂直于纸面的方向为90度：
所述第一光学补偿膜130为光轴方向为0度的正B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜131为光轴方向为90度的负B型光学补偿膜；
或者，所述第一光学补偿膜130为光轴方向为0度的负B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜131为光轴方向为90度的正B型光学补偿膜；
或者，所述第一光学补偿膜130为光轴方向为90度的正B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜131为光轴方向为0度的负B型光学补偿膜；
或者，所述第一光学补偿膜130为光轴方向为90度的负B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜131为光轴方向为0度的正B型光学补偿膜；
如图3所示，为光穿过上述四种组合方式的第一光学补偿膜和第二光学补偿膜后的光程变化图，图中带箭头的弧线分别代表第一光学补偿膜和第二光学补偿膜，带箭头的弧线的半径是由补偿膜的折射率因子所决定的，带箭头的弧线的长度(即弧长)代表补偿膜的相位延迟，我们需要将第一状态的光在经过光学补偿膜组后产生第一相位延迟而转变为第二状态的光，因此，本发明的实施方式为，先将第一状态的光经过第一补偿膜转变为第三状态的光，再将第三状态的光经过第二补偿膜转变为第二状态的光，以达到本发明提出的光学补偿膜组使得穿过所述光学补偿膜组的光产生第一相位延迟，所述第一相位延迟用于补偿所述光穿过所述液晶盒所产生的第二相位延迟的目的，由红、绿、蓝三原色的位置关系可知，本发明实施例的液晶显示面板降低了现有技术中液晶面板在暗态下的色偏现象或者颜色分散性。
示例性的，如表1所示，为一组第一光学补偿膜和第二光学补偿膜的参数值：
表1
示例性的，如表2所示，为另一组第一光学补偿膜和第二光学补偿膜的参数值：
表2
其中，第一光学补偿膜130和第二光学补偿膜131的水平相位延迟R0和垂直相位延迟Rth定义为R0＝(nx-ny)×d’和Rth＝(nz-(nx+ny)/2)×d’， NZ = n x - n z n x - n y = R th R 0 + 0.5 ;
其中，d’是光学补偿膜的厚度；
nx为光学补偿膜x轴方向上的折射率，一般称为面内水平折射率；
ny为光学补偿膜y轴方向上的折射率，一般称为面内垂直折射率；
nz为光学补偿膜z轴方向上的折射率，一般称为法线方向上的折射率；
NZ为折射率因子。
需要说明的是，表1与表2所提出的第一光学补偿膜130的参数和第二光学补偿膜131的参数，均可以适用于Δnd为任意值的所述液晶盒12，即，可以通过调整第一光学补偿膜130和第二光学补偿膜131的光轴方向以达到不同的相位延迟效果，本发明不做限制。
需要补充的是，本发明实施例所提出的正B型光学补偿膜是指NZ＝＜0的材料，负B型光学补偿膜是指NZ＞＝1的材料。
进而，如图4所示，为本发明液晶显示面板在常黑状态下的视角图，与图1对比可知，使用了光学补偿膜组13的液晶显示面板1在0至2π的所有方向角，解决了现有技术产生漏光现象、视角不好的问题，因此不发生漏光现象，视角较好(图中黑色区域)。
进一步地，如图5所示，所述第一光学补偿膜130与所述第二光学补偿膜131之间设置有PSA(Pressure Sensitive Adhesive，压敏胶)132，该PSA 132使得第一光学补偿膜130与所述第二光学补偿膜131之间连接在一起。
进一步地，所述光学补偿膜组13设置在所述第二偏光片11与所述液晶盒12之间，或者，如图6所示，所述光学补偿膜组13设置在所述液晶盒12与所述第一偏光片10之间。
进一步地，所述第一偏光片10和第二偏光片11的吸收轴相互垂直，具体地本发明实施例的第一偏光片10的吸收轴为0度，第二偏光片11的吸收轴为90度。
进一步地，所述液晶盒12为水平电场模式的液晶盒，例如，IPS模式或ADS模式的液晶盒。由于本发明实施例的目的在于增大液晶显示面板1的显示视角，那么IPS模式或ADS模式的液晶盒的显示视角大于TN(Twisted Nematic，扭曲向列)模式的液晶盒的显示视角，因此，可以选择显示视角较大的IPS模式或ADS模式的液晶盒。
进一步地，如图7所示，所述上偏振片10或下偏振片11的一个侧面或两个侧面上设置有保护膜14。
进一步地，所述保护膜14为相位延迟的值为零的三乙酸纤维素TAC。
本发明实施例提供了一种液晶显示面板，包括平行设置的第一偏光片和第二偏光片，设置在第一偏光片和第二偏光片之间的液晶盒，以及在第一偏光片和第二偏光片中的其中一个与液晶盒之间设置有光学补偿膜组，光学补偿膜组能够使得穿过该光学补偿膜组的光产生第一相位延迟，其中，第一相位延迟用于补偿光穿过液晶盒所产生的第二相位延迟。通过该方案，由于采用了光学补偿膜组，因此光穿过该光学补偿膜组所产生的第一相位延迟补偿了光穿过液晶盒所产生的第二相位延迟，进而降低现有技术中液晶面板在暗态下的色偏现象或者颜色分散性，避免了现有技术中光穿过液晶产生相位延迟所导致的LCD的显示质量视角不好，LCD显示质量差的问题，增大显示视角，提高LCD的显示质量。
本发明实施例液晶显示装置，如图8所示，包括背光源2，还包括设置在背光源2上的上述实施例中所述的液晶显示面板1。
本发明实施例提供的液晶显示装置，所述液晶显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有显示功能的产品或者部本发明不做限制。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种液晶显示面板，包括平行设置的第一偏光片和第二偏光片，以及设置在所述第一偏光片和第二偏光片之间的液晶盒，其特征在于，还包括：
在所述第一偏光片和第二偏光片中的其中一个与所述液晶盒之间设置有光学补偿膜组，所述光学补偿膜组使得穿过所述光学补偿膜组的光产生第一相位延迟，所述第一相位延迟用于补偿所述光穿过所述液晶盒所产生的第二相位延迟；
所述光学补偿膜组包括：光轴方向相互垂直的第一光学补偿膜和第二光学补偿膜；
所述第一光学补偿膜为正B型光学补偿膜，所述第二光学补偿膜为负B型光学补偿膜；
其中，所述第一光学补偿膜在x轴、y轴、z轴方向上的折射率nx、ny、nz分别为1.511、1.51、1.511，所述第二光学补偿膜在x轴、y轴、z轴方向上的折射率nx、ny、nz分别为1.511、1.51、1.509。
2.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述正B型光学补偿膜的光轴方向与所述第一偏光片的吸收轴垂直，所述负B型光学补偿膜的光轴方向与所述第二偏光片的吸收轴垂直。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述第一光学补偿膜与所述第二光学补偿膜之间设置有压敏胶PSA。
4.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述第一偏光片和第二偏光片的吸收轴相互垂直。
5.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述液晶盒为水平电场模式的液晶盒。
6.根据权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，
所述第一偏光片或第二偏光片的一个侧面或两个侧面上设置有保护膜。
7.根据权利要求6所述的液晶显示面板，其特征在于，所述保护膜的材料为相位延迟的值为零的三乙酸纤维素TAC。
8.一种液晶显示装置，包括背光源，其特征在于，还包括设置在背光源上的如权利要求1-7任一项所述的液晶显示面板。
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