CN103076695A - 一种液晶显示装置及其偏光片设置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示装置及其偏光片的设置方法，所述的液晶显示装置包括：液晶面板；第一偏光片，设置在所述液晶面板的一侧；第二偏光片，设置在所述液晶面板的另一侧；λ/2波片，设置在所述第一偏光片以及所述第二偏光片之间；所述第一偏光片的吸收轴与所述第二偏光片的吸收轴平行。本发明通过将第一及第二偏光片的吸收轴进行平行设置，这样使得偏光片的幅宽足以应用于大尺寸的液晶面板，并通过在第一及第二偏光片之间设置λ/2波片使得通过第一偏光片及λ/2波片后的光被第二偏光片吸收，从而实现液晶显示装置正常显示常黑模式。

Description

一种液晶显示装置及其偏光片设置方法
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种液晶显示装置及其偏光片设置方法。 
背景技术
在液晶显示装置中，没有偏光片的偏光作用，液晶面板就不能正常的显示画面。偏光片吸收与偏光轴垂直方向的光，只让偏光轴方向的光透过，把自然光转变成线偏振光。偏光片所使用的材料都是以膜或板的形式存在，因此也常被成为偏光膜或偏光板。 
VA(vertical alignment)显示模式即垂直取向模式，是指液晶分子与基板相对垂直取向的显示模式。VA显示以其宽视角，高对比度和无须摩擦配向等优势，成为大尺寸电视（TV）用TFT-LCD的常见显示模式。 
如图1所示为一种液晶面板的偏光片架构，第一偏光片101以及第二偏光片102分别设置在VA模式的液晶面板100的两侧，在第一偏光片101以及第二偏光片102之间、液晶面板100的两侧还设置有第一补偿膜103及第二补偿膜104。在不加电压时，入射光通过VA模式的液晶面板100时不会发生偏转。如图2所示，由于第一及第二偏光片垂直偏贴（吸收轴相互垂直），在不加电压时，自然光经过第一偏光片101后形成偏振光被第二偏光片102吸收，此时液晶显示装置为常黑模式；而若第一及第二偏光片平行偏贴（吸收轴相互平行），则如图3所示，自然光可经过第一偏光片101后形成偏振光，但依然能通过第二偏光片102，此时液晶显示装置为常白模式。 
一般来说，VA显示模式的液晶显示装置在不加电压的情况下采用常黑模式，即第一、第二偏光片垂直偏贴。这样在暗态下亮度很低，能够实现高对比度，而且在像素受损时刻呈现暗态，表现为液晶面板上的一个暗点，对画面的显示影响较小，反之则为白点，对画面影响则较大。 
但对于制造大尺寸的液晶显示装置时，第一、第二偏光片垂直偏贴将 受到材料的限制。目前偏光片制造设备生产出的偏光片最终是以卷状提供的，使用时需按液晶面板屏幕的大小切断为合适的尺寸。而目前生产出的偏光片卷材幅宽有限，比如，若液晶面板的长为L，宽为W，而偏光片卷材的最大幅宽为W，可通过将卷材切断获得长为L、宽为W的第一偏光片，但由于第二偏光片与第一偏光片的吸收轴是相互垂直设置的，通过幅宽为W的卷材无法获得合适的第二偏光片，因此在液晶面板屏幕的长L超过偏光片卷材的幅宽时，垂直偏贴的两偏光片将有一个因宽度达不到要求而不能覆盖整个液晶面板，也就是说偏光片卷材已经不能裁切成同样的尺寸且吸收轴垂直的两个偏光片。当然，我们可以采用偏光片拼接的方式来实现第一、第二偏光片垂直偏贴，但是在拼接处会有亮线产生，这在液晶面板生产制造中是不可接受的现象。所以超过偏光片幅宽的大尺寸液晶面板按照现行的架构已经不能正常实现常黑模式。因此，该问题亟待解决。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大尺寸液晶面板可以正常实现常黑模式的液晶显示装置 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种液晶显示装置，包括： 
液晶面板； 
第一偏光片，设置在所述液晶面板的一侧； 
第二偏光片，设置在所述液晶面板的另一侧； 
λ/2波片，设置在所述第一偏光片以及所述第二偏光片之间； 
所述第一偏光片的吸收轴与所述第二偏光片的吸收轴平行。 
优选的，所述λ/2波片的全波段补偿值为对应波长的1/2。提高液晶显示装置中液晶面板的对比度。 
优选的，所述λ/2波片设置在所述第一偏光片与所述液晶面板之间。 
优选的，所述λ/2波片设置在所述第二偏光片与所述液晶面板之间。 
优选的，所述λ/2波片的慢轴与所述第一偏光片以及所述第二偏光片的吸收轴的夹角为45°。这样可提高液晶面板的对比度。 
优选的，所述λ/2波片的慢轴与所述第一偏光片以及所述第二偏光片 的吸收轴的夹角为135°。 
一种液晶显示装置的偏光片设置方法，包括以下步骤： 
A：在液晶面板的一侧设置λ/2波片， 
B：在设置了λ/2波片后的液晶面板的两侧分别设置第一偏光片以及第二偏光片，使第一偏光片以及第二偏光片的吸收轴相互平行。 
优选的，所述λ/2波片的全波段补偿值为对应波长的1/2。 
本发明通过将第一及第二偏光片的吸收轴进行平行设置，这样使得偏光片的幅宽足以应用于大尺寸的液晶面板，并通过在第一及第二偏光片之间设置λ/2波片使得通过第一偏光片及λ/2波片后的光被第二偏光片吸收，从而实现液晶显示装置正常显示常黑模式。 
附图说明
图1是现有技术中液晶显示装置的液晶面板及偏光片架构简图， 
图2是现有技术中常黑模式的液晶显示装置的偏光片架构及其原理图， 
图3是现有技术中常白模式的液晶显示装置的偏光片架构及其原理图， 
图4是本发明实施例的液晶显示装置的液晶面板、偏光片及波片架构简图， 
图5是本发明实施例的液晶显示装置的液晶面板、偏光片及波片角度架构简图， 
图6是不同的λ/2波片对650nm波长光线的补偿值变化图， 
图7是现行λ/2波片以及需求的波片对不同波段光线的补偿值示意图。 
其中：100、液晶面板，101、第一偏光片，102、第二偏光片，103、第一补偿膜，104、第二补偿膜，105、λ/2波片。 
具体实施方式
本发明提供一种在现有偏光片材料供应下所生产出的能够正常显示常黑模式的大尺寸液晶显示装置实现，本发明通过将第一及第二偏光片的 吸收轴进行平行设置，这样使得偏光片的幅宽足以应用于大尺寸的液晶面板，并通过在第一及第二偏光片之间设置λ/2波片使得通过第一偏光片及λ/2波片后的光被第二偏光片吸收，从而实现液晶显示装置正常显示常黑模式。当然，对于普通尺寸的液晶显示装置来说，本发明的技术方案同样适用，对于普通尺寸的液晶显示装置，平行设置的偏光片在加工时只需要加工一种规格即可，而不需要另行加工吸收轴相互平行的另一片偏光片。下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。 
如图4及图5所示，液晶显示装置包括：液晶面板100、设置在液晶面板100两侧的第一偏光片101以及第二偏光片102，在第一偏光片101及液晶面板100之间还设置有一λ/2波片105（λ为光线的波长）；其中，第一偏光片101以及第二偏光片102之间的吸收轴是平行设置的；λ/2波片105的慢轴或快轴与所述第一偏光片101以及第二偏光片102的吸收轴的夹角是45°，显示对比度最高，相应的，当λ/2波片105的慢轴或快轴与所述第一偏光片101以及第二偏光片102的吸收轴的夹角是135°时，显示对比度最高。 
在本实施例中，所述λ/2波片105也可以设置在第二偏光片102与液晶面板100之间，因为其作用是使通过第一偏光片102的偏振光发生λ/2的相位延迟。 
以下通过对现行的液晶显示装置的偏光片架构以及本实施例的偏光片架构进行模拟对本发明进一步说明： 
本实施例采用LCD Master仿真软件进行模拟。 
模拟设定如下： 
LC设定： 
1：预倾角（Pretilt angle）=89° 
2：定义4domain液晶方位角：45°，135°，225°，315° 
光源设定： 
1：模拟使用Blue-YAG LED光谱 
2：中央亮度定义为100nit 
3：光源分布为Lambert’s distribution（朗伯分布） 
在相同的实验参数设定下，分别对现行的偏光片架构和本实施例的偏光片架构进行了模拟，结果如下： 
现行POL（偏光片）架构下常黑模式时的暗态亮度，亮态亮度和对比度如下： 
OV LV 7V LV 对比度
0.019966 34.348 1720
若采用本实施例POL（偏光片）架构即图5所示的架构，当1/2λ波片的慢轴与POL吸收轴夹角不同时模拟结果如下： 
Figure BDA00002755465400051
可以看出：当λ/2波片的慢轴与偏光片的吸收轴平行或垂直时，在OV时为亮态，为常白模式，而在7V时可为常黑模式。当λ/2波片的慢轴与偏光片的吸收轴夹角45度或135度时为常黑模式，但是在OV时亮度偏高，导致面板的对比度较低。 
这是由于模拟中所使用的波片对不同波长的补偿值（Ro）变化不大而造成的，现行λ/2波片参数如下： 
Figure BDA00002755465400052
为此，我们可以对需求的λ/2波片需求进行模拟： 
补偿值Ro，Rth和折射率N，厚度d关系如下： 
Ro=（Nx-Ny）*d 
Rth=[(Nx+Ny)/2-Nz]*d 
我们以650nm为例，针对650nm，我们设计不同的1/2λRo，模拟结 果如图6所示，当λ/2波片针对650nm的补偿值为325nm时，中心点暗态亮度最小。由此可知，当λ/2波片的补偿值为650nm的1/2时，650nm光线的亮度最小，同理，对于其它波长的光来说，若补偿值为其波长的1/2时，其亮度也会最小。 
因此，λ/2波片因具备如图7所示的特性，其对全波段的光线的补偿值（Ro）随着波长的增大而增大，并且，补偿值是各波段光线波长的1/2。 
如下表所示，当当λ/2波片对各波段光线波长的补偿值均为该波段光线波长的1/2时，本实施例的液晶显示装置的模拟结果如下： 
Figure BDA00002755465400061
可知，使用需求的新型λ/2波片参数模拟确实能够有效的降低暗态亮度，而且不会牺牲亮态的亮度，可以有效的提高对比度。该新型λ/2波片可根据公式Ro＝(Nx-Ny)*d获得，根据该公式，新型λ/2波片可通过同时改变λ/2波片的折射率Nx、Ny以及厚度d来达到需求的参数。在波片生产中，对波片折射率Nx、Ny以及厚度d分别进行调整，使其参数符合或接近于图7所示的参数。 
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
液晶面板；
第一偏光片，设置在所述液晶面板的一侧；
第二偏光片，设置在所述液晶面板的另一侧；
λ/2波片，设置在所述第一偏光片以及所述第二偏光片之间；
所述第一偏光片的吸收轴与所述第二偏光片的吸收轴平行。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述λ/2波片的全波段补偿值为对应波长的1/2。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述λ/2波片设置在所述第一偏光片与所述液晶面板之间。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述λ/2波片设置在所述第二偏光片与所述液晶面板之间。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述λ/2波片的慢轴与所述第一偏光片以及所述第二偏光片的吸收轴的夹角为45°。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述λ/2波片的慢轴与所述第一偏光片以及所述第二偏光片的吸收轴的夹角为135°。
7.一种液晶显示装置的偏光片设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：在液晶面板的一侧设置λ/2波片，
B：在设置了λ/2波片后的液晶面板的两侧分别设置第一偏光片以及第二偏光片，使第一偏光片以及第二偏光片的吸收轴相互平行。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置的偏光片设置方法，其特征在于，所述λ/2波片的全波段补偿值为对应波长的1/2。
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