CN202886791U - 视角补偿装置、垂直取向液晶显示面板和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种视角补偿装置、垂直取向液晶显示面板和液晶显示装置，视角补偿装置应用于垂直取向液晶显示面板中，垂直取向液晶显示面板包括液晶盒和分别设置在液晶盒上下两侧的上偏振片、下偏振片。视角补偿装置包括：设置在液晶盒与上偏振片和/或下偏振片之间的负C相位延迟补偿膜；设置在液晶盒和下偏振片之间的双轴相位延迟补偿膜。本实用新型采用双轴因子大于1的双轴相位延迟补偿膜以及负C相位延迟补偿膜来减少斜视时垂直取向液晶显示面板的暗态漏光，该补偿模式可以对暗态漏光起到很好的降低作用，提高了其对比度，增大了视角范围，而且所用补偿膜的面内延迟和厚度延迟都在目前可生产的范围内，具有很强的可行性和现实意义。

Description

视角补偿装置、垂直取向液晶显示面板和液晶显示装置
技术领域
本实用新型属于液晶显示技术领域，特别是涉及一种视角补偿装置、垂直取向液晶显示面板和液晶显示装置。 
背景技术
VA-LCD（Vertical Array-Liquid Crystal Display,垂直取向液晶显示器）在不加电情况下，正常视角即垂直于显示面的视角时会呈现黑暗状态（即暗态）；但是斜视时会发生漏光现象。暗态漏光一方面来自于斜视时上下偏振片的非正交，另一方面来自于斜视时垂直取向排列的液晶产生了面内延迟。暗态漏光是导致液晶显示器对比度降低以及视角不好的主要原因。为了解决上述问题，已知本领域技术人员采用一个或多个满足条件nx＞ny＝nz的第一补偿膜(正A相位延迟补偿膜)和满足条件nx＜ny＝nz的第一补偿膜(负A相位延迟补偿膜)，及一个或多个满足条件nx＝ny＞nz的第二补偿膜(负C相位延迟补偿膜)来实现VA-LCD暗态漏光的降低。其中所述nx和ny表示在补偿膜的平面内折射率，且所述nz表示厚度折射率。但是，负A相位延迟补偿膜的参数在工艺上较难实现，为此，需要在现有的补偿膜参数条件下提出一种好的补偿模式。 
实用新型内容
（一）要解决的技术问题 
本实用新型要解决的技术问题是如何实现在现有的技术条件下降低VA-LCD的暗态漏光。 
（二）技术方案 
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种视角补偿装置，应用于垂直取向液晶显示面板中，所述垂直取向液晶显示面板包括液晶盒和分别设置在液晶盒上下两侧的上偏振片、下偏振片，其特征在于，所述视角补偿装置包括：设置在所述液晶盒与上偏振片和/或下偏振片之间的负C相位延迟补偿膜；设置在所述液晶盒和下偏振片之间的双轴相位延迟补偿膜。 
其中，所述液晶盒和上偏振片之间设置有双轴相位延迟补偿膜。 
其中，所述负C相位延迟补偿膜设置于所述液晶盒和所述双轴相位延迟补偿膜之间。 
其中，所述双轴相位延迟补偿膜满足Nz＞1，其中，Nz为双轴因子。 
其中，所述双轴相位延迟补偿膜的慢轴和所述下偏振片的吸收轴正交。 
其中，所述双轴相位延迟补偿膜中，nx>ny>nz，其中，nx表示所述双轴相位延迟补偿膜面内延迟轴方向上的折射率，ny表示面内垂直于所述双轴相位延迟补偿膜面内延迟轴的方向上的折射率，nz表示垂直于所述双轴相位延迟补偿膜平面的方向上的折射率。 
其中，所述双轴相位延迟补偿膜满足50nm≤Re≤200nm，-50nm≤Rth≤-200nm，其中，Re为所述双轴相位延迟补偿膜平面的面内延迟值，Rth为所述双轴相位延迟补偿膜的厚度延迟值。 
其中，所述负C相位延迟补偿膜满足100nm≤Rth≤400nm，其中，Rth为所述负C相位延迟补偿膜的厚度延迟值。 
本实用新型还提供一种垂直取向液晶显示面板，包括液晶盒和分别设置在液晶盒上下两侧的上偏振片、下偏振片，以及应用于液晶显示面板中的上述实施例提供的视角补偿装置。 
本实用新型还提供一种液晶显示装置，包括上述实施例提供的垂直取向液晶显示面板。 
（三）有益效果 
上述技术方案所提供的视角补偿装置、垂直取向液晶显示面板，采用Nz＞1的双轴相位延迟补偿膜以及负C相位延迟补偿膜来减少斜视时垂直取向液晶显示面板的暗态漏光，该补偿模式可以对暗态漏光起到很好的降低效果，提高了其对比度，增大了视角范围，而且所用补偿膜的面内延迟和厚度延迟都在目前可生产的范围内，具有很强的可行性和现实意义。 
附图说明
图1是无补偿膜时的垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图2是无补偿膜时的垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图； 
图3是本实用新型实施例1中垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图4是本实用新型实施例2中垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图5是本实用新型实施例1和2中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图； 
图6是本实用新型实施例3中垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图7是本实用新型实施例3中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图； 
图8是本实用新型实施例4中垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图9是本实用新型实施例5中垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图10是本实用新型实施例4和5中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图； 
图11是本实用新型实施例6中垂直取向液晶显示面板的结构示意图； 
图12是本实用新型实施例6中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图； 
其中，1：液晶盒；2：上偏振片；3：下偏振片；4：第一负C相位延迟补偿膜；5：第一双轴相位延迟补偿膜；6：第二负C相位延迟补偿膜；7：第二双轴相位延迟补偿膜。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。 
实施例1、2 
图1为无补偿膜时的垂直取向液晶显示面板结构示意图，在液晶盒1的上下两侧分别设置有上偏振片2和下偏振片3，上偏振片2和下偏振片3的吸收轴正交设置，如：下偏振片3吸收轴为90°，上偏振片2吸收轴为0°。上、下偏振片之间为填充有的正性液晶或者负性液晶的液晶盒1。液晶预倾角θ设置在89°-90°，液晶盒1的厚度在3μm-5μm之间，550nm波长下的面内延迟值在300nm-600nm之间。图2为无补偿膜时的垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图，如图2所示，无补偿膜时的垂直取向液晶显示面板暗态漏光情况严重，尤其是视角45°、135°、225°和315°处模拟得出的光强达到最大值8.51nit。实际中由于光学参数的改变，并不一定等于本实用新型中光学模拟得到的结果。 
图3示出了实施例1中垂直取向液晶显示面板的结构示意图，其采用一个双轴相位延迟补偿膜和一个负C相位延迟补偿膜进行暗态漏光补偿，具体地，上、下偏振片的吸收轴正交设置，如：下偏振片3吸收轴为90°，上偏振片2吸收轴为0°。上、下偏振片之间为填充 有的正性液晶或者负性液晶的液晶盒1。液晶预倾角θ设置在89°-90°，液晶盒1的厚度在3μm-5μm之间，在下偏振片3和液晶盒1之间依次设置了Nz>1的第一双轴相位延迟补偿膜5和第一负C相位延迟补偿膜4，其中，Nz为补偿膜双轴因子： 
N Z = n x - n z n x - n y = R th R e + 0.5
第一负C相位延迟补偿膜4位于液晶盒1的下侧，第一双轴相位延迟补偿膜5的慢轴和下偏振片3的吸收轴正交。第一双轴相位延迟补偿膜5中，nx>ny>nz，其中nx表示所述双轴相位延迟补偿膜面内延迟轴方向上的折射率，ny表示面内垂直于所述双轴相位延迟补偿膜面内延迟轴的方向上的折射率，nz表示垂直于所述双轴相位延迟补偿膜平面的方向上的折射率。并且第一双轴相位延迟补偿膜5满足50nm≤Re≤200nm，-50nm≤Rth≤-200nm，其中Re为所述双轴相位延迟补偿膜平面的面内延迟值，Rth为所述双轴相位延迟补偿膜的厚度延迟值，具体地， 
R e = ( n x - n y ) × d , R th = ( n z - n x + n y 2 ) × d
其中，d为补偿膜的厚度；第一负C相位延迟补偿膜4满足100nm≤Rth≤400nm。 
具体地，如图3中所示，第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5设置于液晶盒1的下侧，第一负C相位延迟补偿膜4设置于液晶盒1和第一双轴相位延迟补偿膜5之间。 
图4示出了实施例2中垂直取向液晶显示面板的结构示意图，其同样采用一个双轴相位延迟补偿膜和一个负C相位延迟补偿膜进行暗态漏光补偿。图4所示的结构与实施例1中图3所示的结构的不同之处在于，第一负C相位延迟补偿膜4位于液晶盒1的上侧上，第一双轴相位延迟补偿膜5位于下偏振片3的上侧上，第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5仅设置位置发生了变化，其结构参数均与图3中相同。 
图5为实施例1和2中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图，如图5所示，实施例1和2的暗态亮度分布相同，采用一个双轴相位延迟补偿膜和一个负C相位延迟补偿膜时的垂直取向液晶显示面板暗态漏光得到了极大的改善，模拟得出视角45°、135°、225°和315°处光强为0.0192nit，比起图1所示的没有补偿膜的结构，漏光显著降低。 
实施例3 
图6示出了实施例3中垂直取向液晶显示面板的结构示意图，其采用两个负C相位延迟补偿膜和一个双轴相位延迟补偿膜进行暗态漏光的补偿。本实施例的垂直取向液晶显示面板的结构是在实施例1中图3所示的垂直取向液晶显示面板结构的基础上，在液晶盒1的上侧增设了第二负C相位延迟补偿膜6。本实施例中液晶盒1、上偏振片2、下偏振片3、第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5之间的结构和参数均与实施例1中图3所示的垂直取向液晶显示面板结构相同，并且，第二负C相位延迟补偿膜6的性能参数也与第一负C相位延迟补偿膜4相同。 
具体地，如图6中所示，第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5同设置于液晶盒1的下侧，第一负C相位延迟补偿膜4设置于液晶盒1和第一双轴相位延迟补偿膜5之间。 
图7为实施例3中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图，如图7所示，采用一个双轴相位延迟补偿膜和两个负C相位延迟补偿膜时的垂直取向液晶显示面板暗态漏光得到了极大的改善，模拟得出视角45°、135°、225°和315°处光强为0.0192nit，比起图1所示的没有补偿膜的结构，漏光显著降低。 
实施例4、5 
图8示出了实施例4中垂直取向液晶显示面板的结构示意图，其采用一个负C相位延迟补偿膜和两个双轴相位延迟补偿膜进行暗态漏 光的补偿。图8所示的垂直取向液晶显示面板的结构是在实施例1中图3所示的垂直取向液晶显示面板结构的基础上，在液晶盒1的上侧增设了第二双轴相位延迟补偿膜7。图8所示的液晶盒1、上偏振片2、下偏振片3、第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5之间的结构和参数均与实施例1中图3所示的垂直取向液晶显示面板结构相同，并且，第二双轴相位延迟补偿膜7的性能参数也与第一双轴相位延迟补偿膜5相同，且第二双轴相位延迟补偿膜7的慢轴与下偏振片3的吸收轴正交。 
图9示出了实施例5中垂直取向液晶显示面板的结构示意图，其也采用一个负C相位延迟补偿膜和两个双轴相位延迟补偿膜进行暗态漏光的补偿。图9所示的垂直取向液晶显示面板的结构是在实施例1中图3所示的垂直取向液晶显示面板结构的基础上，在上偏振片2和第一负C相位延迟补偿膜4之间增设了第二双轴相位延迟补偿膜7。图9所示的液晶盒1、上偏振片2、下偏振片3、第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5之间的结构和参数均与实施例1中图3所示的垂直取向液晶显示面板结构相同，并且，第二双轴相位延迟补偿膜7的性能参数也与第一双轴相位延迟补偿膜5相同，且第二双轴相位延迟补偿膜7的慢轴与下偏振片3的吸收轴正交。 
具体地，如图8所示，第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5同设置于液晶盒1的下侧，第一负C相位延迟补偿膜4设置于液晶盒1和第一双轴相位延迟补偿膜5之间；如图9所示，第一负C相位延迟补偿膜4和第二双轴相位延迟补偿膜7同设置于液晶盒1的下侧，第一负C相位延迟补偿膜4设置于液晶盒1和第二双轴相位延迟补偿膜7之间。 
图10为实施例4和5中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图，如图10所示，实施例4和5的暗态亮度分布相同，采用两个双轴相位延迟补偿膜和一个负C相位延迟补偿膜时的垂直取向液 晶显示面板暗态漏光得到了极大的改善，模拟得出视角45°、135°、225°和315°处光强为0.0284nit，比起图1所示的没有补偿膜的结构，漏光显著降低。 
实施例6 
图11示出了实施例6中垂直取向液晶显示面板的结构示意图，其采用两个负C相位延迟补偿膜和两个双轴相位延迟补偿膜进行暗态漏光的补偿。本实施例的垂直取向液晶显示面板的结构可分别基于实施例3、4和5中的垂直取向液晶显示面板结构进行改进。基于实施例3中图6所示的结构，本实施例在上偏振片2和第二负C相位延迟补偿膜6之间增设了第二双轴相位延迟补偿膜7；基于实施例4中图8所示的结构，本实施例在液晶盒1和第二双轴相位延迟补偿膜7之间增设了第二负C相位延迟补偿膜6；基于实施例5中图9所示的结构，本实施例在液晶盒1和第一双轴相位延迟补偿膜5之间增设了又一负C相位延迟补偿膜。本实施例中的负C相位延迟补偿膜和双轴相位延迟补偿膜的性能参数与上述实施例完全相同。 
具体地，如图5中所示，第一负C相位延迟补偿膜4和第一双轴相位延迟补偿膜5同设置于液晶盒1的上侧，第二负C相位延迟补偿膜6和第一双轴相位延迟补偿膜7同设置于液晶盒1的下侧，第一负C相位延迟补偿膜4设置于液晶盒1和第一双轴相位延迟补偿膜5之间，第二负C相位延迟补偿膜6设置于液晶盒1和第二双轴相位延迟补偿膜7之间。 
图12为实施例6中垂直取向液晶显示面板的光学模拟的暗态亮度分布图，如图12所示，采用两个双轴相位延迟补偿膜和两个负C相位延迟补偿膜时的垂直取向液晶显示面板暗态漏光得到了极大的改善，模拟得出视角45°、135°、225°和315°处光强为0.0284nit，比起图1所示的没有补偿膜的结构，漏光显著降低。 
由以上实施例可以看出，本实用新型实施例通过采用双轴因子大 于1的双轴相位延迟补偿膜以及负C相位延迟补偿膜来减少斜视时垂直取向液晶显示面板的暗态漏光，该补偿模式可以对暗态漏光起到很好的降低作用，提高了其对比度，增大了视角范围，而且所用补偿膜的面内延迟和厚度延迟都在目前可生产的范围内，具有很强的可行性和现实意义。 
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (10)

1.一种视角补偿装置，应用于垂直取向液晶显示面板中，所述垂直取向液晶显示面板包括液晶盒和分别设置在液晶盒上下两侧的上偏振片、下偏振片，其特征在于，所述视角补偿装置包括：
设置在所述液晶盒与上偏振片和/或下偏振片之间的负C相位延迟补偿膜；
设置在所述液晶盒和下偏振片之间的双轴相位延迟补偿膜。
2.如权利要求1所述的视角补偿装置，其特征在于，所述液晶盒和上偏振片之间设置有双轴相位延迟补偿膜。
3.如权利要求1所述的视角补偿装置，其特征在于，所述负C相位延迟补偿膜设置于所述液晶盒和所述双轴相位延迟补偿膜之间。
4.如权利要求1-3任一项所述的视角补偿装置，其特征在于，所述双轴相位延迟补偿膜满足Nz＞1，其中，Nz为双轴因子。
5.如权利要求1-3任一项所述的视角补偿装置，其特征在于，所述双轴相位延迟补偿膜的慢轴和所述下偏振片的吸收轴正交。
6.如权利要求1-3任一项所述的视角补偿装置，其特征在于，所述双轴相位延迟补偿膜中，nx>ny>nz，其中，nx表示所述双轴相位延迟补偿膜面内延迟轴方向上的折射率，ny表示面内垂直于所述双轴相位延迟补偿膜面内延迟轴的方向上的折射率，nz表示垂直于所述双轴相位延迟补偿膜平面的方向上的折射率。
7.如权利要求6所述的视角补偿装置，其特征在于，所述双轴相位延迟补偿膜满足50nm≤Re≤200nm，-50nm≤Rth≤-200nm，其中，Re为所述双轴相位延迟补偿膜平面的面内延迟值，Rth为所述双轴相位延迟补偿膜的厚度延迟值。
8.如权利要求1-3任一项所述的视角补偿装置，其特征在于，所述负C相位延迟补偿膜满足100nm≤Rth≤400nm，其中，Rth为所述负C相位延迟补偿膜的厚度延迟值。
9.一种垂直取向液晶显示面板，包括液晶盒和分别设置在液晶盒上下两侧的上偏振片、下偏振片，以及视角补偿装置，其特征在于，所述视角补偿装置为如权利要求1-8任一项所述的视角补偿装置。
10.一种液晶显示装置，包括如权利要求9中所述的垂直取向液晶显示面板。
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