TW201107845A - Liquid crystal display and biaxial compenstation film - Google Patents

Description

201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於一種光學膜，且特別是有關於一種雙 軸補償膜以及使用此雙軸補償膜之液晶顯示器。 【先前技術】 液晶顯示器基本上是由液晶顯示面板與上下偏光片 • 所，成’並且由背光模組提供光源。液晶顯示器之顯像原 理是使用電場控制液晶層液晶轉向影響通過下偏光片之線 偏光的偏振狀態，經過上偏光片的作用後而產生控制出射 光強度的變化進而顯示出亮暗來呈現影像。當操作顯示成 暗態時，在正視角可看到全黑的狀態。但是當在側視角觀 看時，由於液晶造成位相延遲，光線在通過上下偏光板時 無法有效的被阻絕而產生漏光的現象，因此一般大都需要 外加補償膜來修正相位延遲的效應。 現有補償膜主流為以外貼的方式貼在液晶顯示面板 的外側表面。由於此種外貼示補償膜是以拉伸高分子材料 的方式製作’其厚度都在數十微米以上，因此無法製作於 =晶顯示面板内(in-cell)。另外，有少部分使用液晶塗佈製 私衣作補偵膜可將其製作於液晶顯示面板内（in_ceU)。但此 種可製作於液晶顯示面板内的補償膜材料有液晶材料的耐 熱性不足以及價格昂貴等問題。 【發明内容】 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 本發明提供一種雙軸補償膜，其可以製作於液晶顯示 面板内也可以以外貼方式貼附於液晶顯示面板外側。 本發明提供一種液晶顯示面板，其具有上述之雙軸補 償膜。 本發明提出一種液晶顯示器，其包括一液晶顯示面板 以及一雙軸補償膜。液晶顯示面板具有一第一表面以及一 第二表面。雙軸補償膜位於液晶顯示面板的第一表面上， 其中雙軸補積臈包括一 C-板補償膜以及位於C-板補償膜 上之多個奈米結構以構成一 A_板補償膜。 本發明提出一種液晶顯示器，其包括—液晶顯示面板 以及一雙軸補償膜。液晶顯示面板包括一第一基板、一第 =基板以及第一基板與第二基板之間的一液晶層。雙軸補 侦膜位於液晶層與第一基板之間，其中雙軸補償膜包括一 C-板(c-Piate)補償膜以及位於c_板補償膜上之多個奈米結 構以構成一 A·板(A-pIate)補償膜。 本發明提出一種雙軸補償膜，其包括一 〇_板((：11&把） 補償膜以及多個奈米結構。奈米結構位於c _板補償膜上以 構成一 A-板(A-plate)補償膜。 、 基於上述’由於本發明之雙軸補償膜包括〇板補償膜 以及位於C·板補伽之多終米結_作為A·板補償 =由於此雙滅補伽可錢具有耐熱性及低成本材料 衣成，因此可⑽其製作於液晶顯示面板m 者亦可以以外⑽方式祕在液晶顯示面板的外側。 為讓本發明之上述特徵能更明顯易懂，下文特舉實施 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 圖1A至圖1B是根據本發明一實施例之雙軸補償膜之 製造流程示意圖。請參照圖1A，首先在基板1〇〇上形成— C-板補償膜102。形成C-板補償膜1〇2的方法例如是採用 塗佈的方式，且其材質為一般常用於C_板補償膜102的聚 # 合物材料。此外，基板10〇可為空白基板或是已經形成有 其他膜層或者是元件之基板。 之後，請參照圖1B，對上述之c—板補償膜1〇2 . 奈米圖案化程序，其中此奈米圖案化程序是對上述之 板補償膜102進行局部的圖宏务.，.

在本實施你：·

構，每一奈米結構102b的線寬w , 奈米結構102b的週期p小於25〇 ^ 奈米結構102b的線寬W小於1〇〇 ^ 1〇2b的週期P小於150奈米i此外7 彼此平行排列，且其拉柚 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 方向有關。 承上所述’在本實施例中，基板100可為空白基板或 是已纪形成有其他膜層或者是元件之基板。倘若基板1〇〇 為空白基板’那麼形成在空白基板1〇〇上之雙軸褚償膜1〇4 即可以外貼的方式貼附於液晶顯示面板上。倘若基板1〇〇 為已經形成有其他膜層或者是元件之基板，那麼此雙軸補 償膜104即為製作於液晶顯示面板内（in_ceu)之補償膜。以 下將說明以外貼的方式將補償膜貼附於液晶顯示面板上以 及將補償膜製作於液晶顯示面板内（in-cell)的數個實施例。 圖2為根據本發明一實施例之液晶顯示器之剖面示意 圖。請參照圖2,此液晶顯示器包括一液晶顯示面板20〇、 一第一雙軸補償膜250a以及一第二雙軸補償膜250b。較 佳的是’此液晶顯示器更包括第一偏光片300a以及第二偏 光片300b。值得一提的是’在一些特殊模式之液晶顯示器 中’可以不需使用偏光片，或者是僅需在液晶顯示面板的 其中一表面設置一偏光片。因此，在本發明之液晶顯示器 中’偏光片並非必要的組成元件。 液晶顯示面板200具有一第一表面200a以及一第二 表面200b。更詳細而言，液晶顯示面板200包括一第一基 板202、一液晶層204以及一第二基板206。第一表面20〇a 為第一基板202的外表面且第二表面200b為第二基板206 之外表面。在本實施例中，第一基板202為主動元件陣列 基板’其具有一晝素陣列，所述晝素陣列包括多條掃描線、 多條資料線、多個薄膜電晶體以及多個晝素電極。第一基 201107845 ^4ν»υΰ04ΤΨ 31644twf.doc/n 板202上更包括一配向層，其覆蓋上述之畫素陣列。第二 基板206為彩色濾光基板，其具有一彩色濾光層以及覆蓋 彩色濾光層之一電極層。在其他的實施例中，第二基板2〇6 亦可為一空白基板或是由一空白基板覆蓋於空白基板上之 一電極層所組成，且彩色濾光層是設置在第一基板2〇2 上。第二基板206上可更包括—配向層。在此，是以第一 基板202為一主動元件陣列基板且第二基板2〇6為一彩色 ;慮光基板為例來§尤明。然在其他的實施例中，亦可以是第 一基板202為一彩色濾光基板且第二基板2〇6為一主動元 件陣列基板。 在本實施例中，第一雙軸補償膜25〇a位於液晶顯示 面板200之第一表面200a上，第二雙軸補償膜25〇b位於 液晶顯示面板200之第二表面2〇〇b上。第一雙軸補償膜 250a以及第二雙軸補償膜250b分別為如圖1所述之雙軸 補償膜104(由C-板補償膜l〇2a與奈米結構1〇2b所構成）， 或者是如圖1所述之基板1〇〇與位於基板1〇〇上之雙軸補 鲁 償膜104。換言之，第一雙軸補償膜250a以及第二雙軸補 償膜250b可分別直接形成在第一基板2〇2與第二基板2〇6 的表面上，且第一/第二雙軸補償膜25〇a/25〇b與第一/第二 基板202/206之間無須黏著材料與其他基板。另外，第— 雙軸補償膜250a以及第二雙軸補償膜25〇b亦可為承栽在 一基板（如圖1之基板1〇〇)上之補償膜，且其透過黏著 材料將此承載基板與第一/第二基板2〇2/2〇6而黏著在— 起。 201107845 P24y80UU4rW 31644twf.doc/n 此外，第一偏光片300a位於第一雙轴補償膜250a 上，且第二偏光片300b位於第二雙轴補償膜250b上。由 於本實施例之第一雙轴補償膜250a與第二雙轴補償膜 25〇b疋位於液晶顯不面板200之外表面（第一表面200a以 及苐一表面200b) ’因此本實施例之雙轴補償膜是以外貼 的方式或直接塗佈方式形成於液晶顯示面板200之表面 上。 上述圖2之實施例是在液晶顯示面板200的第一表面 200a以及第二表面200b分別以貼附方式或直接塗佈方式 形成第一雙軸補償膜250a以及第二雙抽補償膜250b。然 而’在其他的實施例中，亦可以僅在液晶顯示面板2〇〇的 其中一表面上以貼附或直接塗佈方式形成雙軸補償膜。如 圖3與圖4所示’圖3與圖4之實施例與圖2之實施例相 似’不同之處在於在圖3之實施例中，僅於液晶顯示面板 200之第一表面2〇〇a上以貼附或直接塗佈方式形成雙軸補 償膜250a。另外，在圖4之實施例中，僅於液晶顯示面板 200之第二表面2〇〇b上以貼附或直接塗佈方式形成雙軸補 償膜250b。 圖5為根據本發明一貫施例之液晶顯不器之剖面示意 圖。請參照圖5 ’此液晶顯示器包括一液晶顯示面板200 以及第一偏光片300a與第二偏光片300b。液晶顯示面板 2〇〇除了包括第一基板202、第二基板206以及液晶層204 之外’還包括了第一雙軸補償膜250a以及第二雙軸補償膜 250b。換言之，在圖5之實施例中，第一雙軸補償膜25〇a 201107845 K24V8UU04TW 31644twf.doc/n 以及第二雙轴補償膜250b是形成在液晶顯示面板200的内 部。 更詳細而言，第一基板202為主動元件陣列基板，其 具有一畫素陣列，所述畫素陣列包括多條掃描線、多條資 料線、多個薄膜電晶體以及多個晝素電極。第一雙轴補償 膜250a覆蓋在上述之晝素陣列上。因此第一雙軸補償膜 250a是位於第一基板202之晝素陣列與液晶層2〇4之間。 在本實施例_，第一雙轴補償膜250a是直接形成在晝素陣 列上，因此此第一雙轴補償膜250a即同如圖1之雙軸補償 膜104。由於第一雙軸補償膜250a是設置在鄰接液晶層204 之處，且第一雙轴補償膜250a上具有作為A_板補償膜之 奈米結構’此奈米結構可同時對液晶層204之液晶分子產 生配向的作用。因此，本實施例將第一雙轴補償膜250a 設置於液晶顯示面板200内可同時具有配向層之功能，因 而可以省去傳統配向層的製作。 第一基板206為彩色渡光基板，其具有一彩色濾光層 以及覆盍彩色濾光層之一電極層。在其他的實施例中，第 一基板206亦可為一空白基板或是由一空白基板覆蓋於空 白基板上之一電極層所組成，且彩色濾光層是設置在第一 基板202上。第二雙軸補償膜25〇b覆蓋在上述之第二基板 206上。因此第二雙軸補償膜250b是位於第二基板2〇6與 ，aa層204之間。在本實施例中，第二雙轴補償膜25〇b 疋直接升>成在第二基板206上，因此此第二雙軸補償膜 250b即同如圖1之雙軸補償膜1〇4。類似地，由於第二雙 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 軸補償膜250b是設置在鄰接液晶層204之處，且第二雙轴 補償膜250b上具有作為A-板補償膜之奈米結構，此奈米 結構可同對液晶層204之液晶分子產生配向的作用。因 此，本實施例將第二雙軸補償膜250b設置於液晶顯示面板 内可同時具有配向層之功能，因而可以省去傳統配向層的 製作。 同樣地，此液晶顯示器更可包括第一偏光片3〇〇&以 及第二偏光片300b，第一偏光片3〇〇a位於液晶顯示面板 200之第一表面200a上，且第二偏光片300b位於液晶顯 示面板200之第二表面200b上。值得一提的是，在一些特 殊模式之液晶顯示器中，可以不需使用偏光片，或者是僅 需在液晶顯示面板的其中一表面設置一偏光片。因此，在 本發明之液a日顯不器中，偏光片並非必要的組成元件。 上述圖5之實施例是在液晶顯示面板2〇〇的第一基板 202以及第二基板206上分別形成第一雙軸補償膜25〇a以 及第二雙轴補償膜250b。然而，在其他的實施例中，亦可 以僅在液晶顯示面板200的其中一基板上形成雙轴補償 膜。如圖6與圖7所示，圖6與圖7之實施例與圖5之實 施例相似，不同之處在於在圖6之實施例中，僅於液晶顯 示面板200之第一基板202上形成雙軸補償膜;25〇a，此雙 軸補償膜250a可同時作為第一基板之配向層之用，因 此在第二基板206上可另外形成—傳統配向層15〇。另外， 在圖7之貫知例中’僅於液晶顯示面板2⑻之第二基板 上形成雙轴補償膜250b，此雙軸補償膜25〇b可同時作為 201107845 ^4yxu004TW 31644twf.doc/n 第二基板206之配向層之用，因此在第一基板202上可另 外形成一傳統配向層150。 圖8為根據本發明一實施例之液晶顯示器的剖面示意 -圖。圖8之實施例與圖6之實施例相似，也就是，其僅在 第一基板202上設置第一雙轴補償膜250a’且於第二基板 206上設置配向層150,而兩者不同之處在於圖8之實施例 更在第二基板200上設置一傳統補償膜160，其位於配向 層150與第二基板206之間。換言之，在圖8之實施例中， ® 第一基板2〇2上是採用本發明之具有配向功能的雙軸補償 膜250a，而第二基板206上則是設置傳統的配向層以及傳 統的補償膜。 圖9為根據本發明一實施例之液晶顯示器的剖面示意 圖。圖9之實施例與圖7之實施例相似，也就是，其僅在 第二基板206上設置第二雙軸補償膜25〇b，且於第一基板 202上設置配向層150’而兩者不同之處在於圖9之實施例 更在第一基板200上設置一傳統補償膜16〇，其位於配向 # 層150與第一基板202之間。換言之’在圖9之實施例中， 弟一基板206上疋採用本發明之具有配向功能的雙軸補償 膜250b，而第一基板202上則是設置傳統的配向層以及傳 統的補償膜。 上述圖2至圖4之實施例是以外貼或直接塗佈方式將 本發明之雙軸補償膜形成於液晶顯示面板的外表面。另外 上述圖5至圖9之μ施例是將本發明之雙軸補償膜製作於 液晶顯示面板内。然，本發明不限於上述實施例，在其他 11 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 的實施例中，亦可以是將外貼或直接塗佈方式與製作於液 晶顯示面板内的方式兩者合併在一起，如下所述。 圖10疋根據本發明一實施例之液晶顯示面板的剖面 示意圖。請參照圖10，在圖10之實施例中，第一雙軸補 債膜250a疋ό又置在液晶顯不面板200的第一表面200a 上，且第二雙軸補償膜250b是位於第二基板206與液晶層 204之間。換言之，第一雙軸補償膜250a是以外貼或直接 塗佈方式形成於液晶顯示面板200的外表面，而第二雙軸 補償膜250b則是製作於液晶顯示面板2〇〇的内部。由於第 二雙軸補償膜250b是製作於液晶顯示面板200的内部，且 其與液晶層204鄰接’因此第二雙軸補償膜250b可以同時 作為第二基板206之配向層之用。然而，因為第一雙軸補 償膜250a是以外貼或直接塗佈方式形成於液晶顯示面板 200之第一基板202的外表面，因此第一基板202與液晶 層204之間可另外設置一傳統配向層150。類似地，在此 實施例中，液晶顯示器亦可包括第一偏光片300a以及第二 偏光片300b，第一偏光片300a位於第一雙軸補償膜250a 上，且第二偏光片300b位於液晶顯示面板200之第二表面 200b上（第二基板206之表面上）。 圖11是根據本發明一實施例之液晶顯示面板的剖面 示意圖。請參照圖11，在圖11之實施例中，第一雙軸補 償膜250a是設置在第一基板202與液晶層204之間，且第 二雙轴補償膜250b是位於液晶顯示面板200的第二表面 200b上。換言之，第一雙轴補償膜250a是製作於液晶顯 12 201107845 xu004TW 31644twf.doc/n 示面板200的内部’而第二雙軸補償膜250b則是以外貼或 直接塗佈方式形成於液晶顯示面板200的外表面。由於第 一雙轴補償膜250a是製作於液晶顯示面板200的内部，且 其與液晶層204鄰接·，因此第一雙軸補償膜250a可以同時— 作為第一基板202之配向層之甩。然而，因為第二雙轴補 償膜250b以是外貼或直接塗佈方式形成於液晶顯示面板 200之第二基板206的外表面，因此第二基板206與液晶 層204之間可另外設置一傳統配向層15〇。類似地，在此 實施例中’液晶顯示器亦可包括第一偏光片300a以及第二 偏光片300b，第一偏光片300a位於液晶顯示面板200之 第一表面2〇Oa上（第一基板202之表面上），且第二偏光 片300b位於第二雙軸補償膜25〇b上。 綜上所述，由於本發明之之雙軸補償膜包括〇板補償 膜以及位於C-板補償膜之多個奈米結構以作為A-板補償 膜。由於此雙軸性補償膜可使用具有耐熱性及低成本材料 製成’因此可以將其製作於液晶顯示面板内。當然，使用 者亦可以以外貼或直接塗佈方式形成於液晶顯示面板的外 側。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明’任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 13 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 【圖式簡早說明】 圖1A至圖1β是板據本發明一實施例之雙軸補償膜之 製造流程示意圖。 圖2至圖11至根據本發明數個實施例之液晶顯示器 之剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :基板 102, 102a : C-板補償膜 102b :奈米結構 104 :雙軸補償膜 150 :配向層 160 :補償膜 200 :液晶顯示面板 202a :第一表面 202b :第二表面 202 :第一基板 204 :液晶層 206:第二基板 250a，250b :雙軸補償膜 300a，300b :偏光片 W :線寬 P :週期

Claims (1)

1. 201107845 myeuOO^W 31644twf.doc/n 七、申請專利範圍： 1. 一種液晶顯示器，包括： 一液晶顯示面板，其具有一第—表面以及一第二表 面； ..... -- 一、 -第-雙轴補償膜’位於紐晶顯示面板的該第一表 面上，其中該第-雙轴補償膜包括―第―心板(c_plat_ 償膜以及位於該第一 c-板補償膜上之多個第一奈米結構 以構成一第一 A-板(A-plate)補償膜。 —2.如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示器，其中每 一第一奈米結構的線寬小於2〇〇奈米，且每—第—奈米结 構的週期小於250奈米。 —3.如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示器，其中每 一第一奈米結構的線寬小於100奈米，且每一第一奈米結 構的週期小於150奈米。 不/''° 4.如申請專利範圍第】項所述之液晶顯示器，更包 括： 一第一偏光片，位於該第一雙軸補償膜上；以及 一第二偏光片，位於該液晶顯示面板之該第二表面 上0 一 5.如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示器，更包括 一第二雙軸補償膜，位於該液晶顯示面板的該第二表面 上，其中該第二雙軸補償膜包括一第三c_板^^)補償 膜以及，於該第二C_板補償膜上之多個第二奈米結構以 構成一弟二A·板(A-plate)補償膜。 15 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 6. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示哭，— 一第二奈米結構的線寬小於200奈米，且每〜_ ^ =母 構的週期小於250奈米。 一奈米結 7. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示 一 一第二奈米結構的線寬小於1〇〇奈米，且每〜° —二中每 構的週期小於150奈米。 —$米結 8. 如申請專利範圍第丨項所述之液晶顯示器，t 液晶顯示面板包括： 〜 一第一基板； 一第二基板；以及 _ 一液晶層，位於該第一基板與該第二基板之 該第一雙轴補償膜位於該第一基板之一表面上。“中 9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示器， 一第二雙轴補償膜，位於該液晶層與該第二基板之間，苴 中該第二雙軸補償膜包括一第二c_板(c_plate)補償^以^ 位於該第二C-板補償膜上之多個第二奈米結構以構成一 第二Α-板(A-plate)補償膜。 10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器，其中 魯 母一第二奈米結構的線寬小於2〇〇奈米，且每一第二奈米 結構的週期小於250奈米。 ν' 11. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器，更包 括一配向層，位於該第一基板與該液晶層之間。 12‘如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中 該第一基板與该第二基板其中之一為一主動元件陣列基 16 201107845 F24y»U004TW 31644twf.doc/n 板’且另一為一彩色濾光陣列基板。 13. —種液晶顯示器，包括： 液a日顯不面板’其包括·一苐一基板、一第二基板以 及該第一基板與該第二基板之間的=液晶層；以及 一第一雙軸補償膜，位於該液晶層與該第一基板之 間，其中該第一雙轴補償膜包括一第一 C-板(c_plate)補償 膜以及位於該第一 C-板補償膜上之多個第一奈米結構以 構成一第一 A-板(A-plate)補償膜。 鲁 14·如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，其中 母一第一奈米結構的線寬小於200奈米，且每一第一奈来 結構的週期小於250奈米。 15. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，其中 每一第一奈米結構的線寬小於100奈米，且每一第一奈米 結構的週期小於150奈米。 16. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，更包 括 • 一第一偏光片，位於該第一基板之一表面上；以及 一第二偏光片，位於該第二基板之一表面上。 17. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，更包 括一第二雙軸補償膜，位於該液晶層與該第二基板之間， 其中該第二雙軸補償膜包括一第二c_板(c_plate)補償膜以 及位於该第二C-板補償膜上之多個第二奈米結構以構成 一第二A-板(A-plate)補償膜。 18. 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示器，其中 17 201107845 P24980004TW 31644twf.doc/n 每一第二奈米結構的線寬小於200奈米，且每一第二奈米 結構的週期小於250奈米。 19·如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示器，其中 每一第二奈米結構的線寬小於1〇〇奈米，且每一第二奈米 結構的週期小於150奈米。 … 20.如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，更包 括一配向層’位於該液晶層與該第二基板之間。 21·如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，更包 括： 一配向層，位於該液晶層與該第二基板之間；以及 一補償膜，位於該配向層與該第二基板之間。 22. —種雙軸補償膜，包括： 一 C-板(C-plate)補償膜；以及 多個奈米結構，位於該C-板補償膜上以構成—八_板 (A-plate)補償膜。 23·如申請專利範圍第22項所述之雙轴補償膜，其中 每一奈米結構的線寬小於2〇〇奈米，且每一奈米結構的 期小於250奈米。 ° 24.如申請專利範圍第22項所述之雙軸補償膜，其中 該C-板補償膜的材質與該些奈米結構的材質相同。 25·如申請專利範圍第22項所述之液晶顯示器，其中 每一奈米結構的線寬小於100奈米，且第二奈米結構的调 期小於150奈米。 柯 18